風-儲系統協同控制的工作原理基于風力發電與儲能系統的特性互補,通過智能控制算法實現兩者之間的協調配合,以維持系統的功率平衡和穩定運行。以下是詳細的工作原理描述:一、系統構成與特性風力發電系統:風力發電系統的發電功率受到風速大小的限制,而風能固有的間歇性和波動性使單一的風能發電具有很大的波動性。儲能系統:儲能系統(如電池儲能)具有快速充放電能力,可以平滑風力發電的波動,并在需要時提供額外的功率支持。二、協同控制目標功率平衡:通過協同控制,確保風力發電與儲能系統的總輸出功率滿足負載需求,維持系統的功率平衡。穩定運行:減少因風速波動引起的功率波動,提高系統的穩定性和可靠性。優化調度隨著電力電子技術的發展,快速頻率響應系統將與更多新型設備集成,提升調頻性能。全自動快速頻率響應系統展示

快速頻率響應系統具備高精度的頻率測量能力,頻率測量精度可達±0.002Hz,采樣周期≤50ms。同時,系統的閉環響應周期≤200ms,能夠在極短的時間內對電網頻率變化做出響應。例如,量云快速頻率響應系統解決方案中,產品性能參數并網點數據刷新周期≤10ms,測頻精度0.001Hz,控制周期≤200ms,響應滯后時間thx≤1s,響應時間t0.9≤5s,調節時間ts≤7s,控制偏差≤1%,遠優于西北電網風電調頻的指標要求(并網點數據刷新周期≤100ms,測頻精度0.003Hz,控制周期≤1s,響應滯后時間thx≤2s,響應時間t0.9≤12s,調節時間ts≤15s,控制偏差≤2%)湖北全自動快速頻率響應系統快速頻率響應系統是一種夠快速感知電網頻率變化,迅速調整發電或用電功率,以維持電網頻率穩定的控制系統。

以西北電網風電調頻為例,新能源調頻技術指標要求并網點數據刷新周期≤100ms,測頻精度0.003Hz,控制周期≤1s,響應滯后時間thx≤2s,響應時間t0.9≤12s,調節時間ts≤15s,控制偏差≤2%;而量云產品指標更優,并網點數據刷新周期≤10ms,測頻精度0.001Hz,控制周期≤200ms,響應滯后時間thx≤1s,響應時間t0.9≤5s,調節時間ts≤7s,控制偏差≤1%。在新疆達坂城地區某50MW風電場改造項目中,應用量云的快速頻率響應系統,不僅為業主節省了24萬/年的考核費用,而且通過壓線控制功能,風電場平均每月增發電量達到9萬千瓦時,按上網電價0.34元計算,年增發電量給業主帶來至少36萬收益,直接收益總計高達60萬元/年。快速頻率響應系統可采集并網點CT&PT模擬量信號,計算并網點電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、序分量、不平衡電壓等,同時能對采集數據、計算數據以及策略數據進行存儲。快速頻率響應系統控制點選擇靈活,可根據不同風電場的拓撲結構,合理選擇控制點,以滿足電網和用戶的要求,可以選擇高壓側或者低壓側,滿足電網對風電場調頻和調壓功能的考核。
新能源場站(風電、光伏)是FFR的主要應用場景,尤其在西北、華北等高比例新能源并網區域。儲能系統設備(如電池儲能)通過FFR實現毫秒級功率調節,彌補傳統發電機慣量不足。澳大利亞NEM市場引入FFR服務,要求響應時間≤2秒,電池儲能成為主要提供者。中國西北電網要求風電場FFR響應時間≤5秒,調節時間≤7秒,控制偏差≤1%。在風電場中,FFR可與風機健康度管理系統聯動,優先調用健康度高的機組參與調頻,避免亞健康機組損耗加劇。系統需進一步優化控制算法,減少調頻過程中的功率波動,提升機組運行穩定性。

FFR系統需接入并網點三相CT、PT,高頻采集電氣量,計算并網點頻率。**硬件包括**服務器(至強處理器,8GB內存,2TB硬盤)、高速測頻裝置、網絡交換機等。軟件模塊包括實時控制監測系統、遠程優化控制、SCADA接口、故障告警管理等。調頻下垂曲線通過設定頻率與有功功率的折線函數實現,支持變槳、慣量、變槳+慣量聯動控制策略。系統需滿足高電磁兼容性(IEC61000-4標準)、高電氣絕緣性能(IEC60255-5標準),斷電后數據保持時間≥72小時。快速頻率響應系統廣泛應用于風電、光伏、儲能等新能源場站,提升新能源對電網的友好性。什么快速頻率響應系統有哪些
系統通過優化全場控制速度和通訊速度,提升場站AGC控制效果,降低考核成本。全自動快速頻率響應系統展示
FFR系統可**設計,符合電力標準,滿足高精度、高頻次調節需求。支持多規約通訊(MODBUS/IEC104),具備8個以太網口和4個RS485接口。系統具備斷電保護功能,斷電后統計數據保持時間不小于72小時。通過中國電科院、新疆電科院等多機構驗收認證,具備多個區域電網項目實施經驗。在風電場應用中,FFR系統可與AGC協調控制,提升場站AGC控制效果,降低考核。七、挑戰與未來新能源機組調頻缺乏向上調節能力,需通過加配儲能或減載運行實現,增加投資成本。大容量直流閉鎖擾動下,受端系統需依靠安全穩定控制系統切負荷保障頻率安全。快速調頻資源缺乏市場激勵機制,制約FFR技術推廣。未來FFR市場構建需縮短交易周期,分應用場景挖掘潛在資源,如送端系統側重高頻問題,受端系統側重低頻問題。FFR與一次調頻、二次調頻協同工作,共同構成電網頻率控制的“三道防線”。全自動快速頻率響應系統展示