【一次调频】新能源快速频率响应系统

文章来源：文章作者： admin 发布时间：2020-12-01 浏览次数：3494

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2020年，“一次调频”对新能源场站的技术要求成为行业关注焦点。目前，西北五省（陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆）、南网辖区五省（云南、贵州、海南、广东、广西）、山西、湖北、湖南等13个省的电网公司均出台相关文件，要求存量风电场、光伏电站进行一次调频改造，新投产电站要具备一次调频功能。

其他省份虽未发单独文件，但在“两个细则”文件中也对新能源场站具备一次调频能力提出了相应的要求。可见，“一次调频”已经逐渐成为全国范围内对新能源项目的要求。

电网对“一次调频”要求为何如此严苛

主要原因是：新能源电站在各电网的占比大幅增加，给电网频率的稳定性带来较大影响！根据全国新能源消纳监测预警中心的数据：截止2020年3月底，已经有20省的风电、光伏累计装机占到本省总装机的20%以上，青海甚至超过50%！

风电等新能源机组输出电力与传统火电有所不同，当电网受到比较大的扰动时，电网频率将发生偏移，需要系统惯量对频率的变化进行调节。

如果风电等新能源机组占比较少，系统惯性可轻松控制偏移的幅度；反之，如果风电等新能源机组占比较大，系统惯性就会不够用，无法将电网的频率控制在稳定范围内。

因此，当电网中的新能源装机达到一定占比时，若机组自身无法实现快速调节频率扰动，就会给电力调度带来频繁的调峰、调谷压力，也容易造成电网区域脱网等事故。

风电、光伏项目出力受天气瞬时波动影响很大，由于占比过高，传统的调频电站不足以及时修补这种频繁、大负荷的频率波动，因此直流闭锁或功率骤降引发的系统频率稳定风险越来越大。

一次调频属于为了保障电力系统安全稳定运行，保证电能质量，发电机组必须提供的基本辅助服务，当并网发电厂因自身原因不能提供基本辅助服务时，需接受考核。

如何完成“一次调频”

新能源场站如何才能具备“一次调频”能力？首先来看一下“一次调频”的特点。

从上表可以看出，“一次调频”的特点是：“快”、“快”、还是“快”！2秒内启动，15秒内完成，人工调频是不可能完成的，所以必须依靠控制系统才能实现“自动调频”。

中国电科院新能源研究所、国家能源太阳能发电研发（实验）中心主任张军军曾在演讲中提到，新能源场站具备快速频率响应的功能可以通过三种方式进行改造。

1、通过改造电站AGC系统实现：这种改造方案相当于把一次调频和AGC整合到一起，它的实现取决于AGC自身的性能和厂家的改造能力。

2、通过加装一次调频装置实现：西北区五省一次调频改造一般都采用这种方案，它的优势在于能够专一、快速实现改造，与AGC配合联动，与机组建立独立专属通道。

3、通过逆变器或风机等机组实现：以光伏电站为例，对每台逆变器进行改造本身就是一个工作量大、成本高的事情，而且每一台逆变器需要实现精准采集电网的频率变化并迅速响应难度较大，大规模推广困难重重。

华软恒信积极响应电网最新要求，最新升级的一次调频系统已在全国范围内进行部署运行。该系统采用双网双控制器体系结构及先进的自适应学习算法，能在线快速处理大批量数据。

当监测到频率发生变化时，系统能快速响应，精准对场站进行最优协调控制。对存量场站的技改，华软恒信能提供定制化服务，最大限度保障电站整改成本。

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