甘肅全自動(dòng)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)（Fast Frequency Response System, FFRS）是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中保障電網(wǎng)頻率穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)裝備，尤其在新能源大規(guī)模接入的背景下，其作用愈發(fā)重要。以下從系統(tǒng)原理、技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景及發(fā)展趨勢(shì)等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹：快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)是新能源高占比電網(wǎng)中不可或缺的技術(shù)手段，其高精度、快速性和靈活性為電網(wǎng)頻率穩(wěn)定提供了有力保障。隨著新能源裝機(jī)容量的不斷增加，快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用將更加***，技術(shù)也將不斷升級(jí)，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供重要支撐。系統(tǒng)基于電網(wǎng)調(diào)頻下垂曲線工作，通過設(shè)定頻率與有功功率的折線函數(shù)實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié)。甘肅全自動(dòng)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

部分快頻裝置集成防逆流智能控制、反孤島保護(hù)等功能。浙江涵普電力PD6100系統(tǒng)支持與AGC協(xié)調(diào)控制及模擬測(cè)試，南京中匯電氣RE-778新能源快速頻率響應(yīng)裝置完成網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證。光伏電站參與電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)主要有光伏電站有功備用方式和增加儲(chǔ)能單元方式，二者又均可以逆變器單元或電站為對(duì)象通過虛擬同步發(fā)電機(jī)控制、下垂控制實(shí)現(xiàn)。有功備用主要通過將逆變器運(yùn)行功率偏離最大功率點(diǎn)，以提前預(yù)留一定量的光伏功率調(diào)節(jié)能力實(shí)現(xiàn)，該方式將一定程度上降低光伏系統(tǒng)發(fā)電性能。河南新一代快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能等新能源場(chǎng)站，提升新能源對(duì)電網(wǎng)的友好性。

快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)通過接入并網(wǎng)點(diǎn)（變高）側(cè)三相CT、PT，高頻采集并網(wǎng)點(diǎn)頻率及電氣量，經(jīng)過計(jì)算得到高精度的并網(wǎng)頻率值。當(dāng)電網(wǎng)頻率偏離額定值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)頻下垂曲線，快速調(diào)節(jié)機(jī)組的有功輸出。具體來說，當(dāng)電網(wǎng)頻率下降時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)調(diào)頻下垂曲線快速調(diào)節(jié)機(jī)組增加有功輸出；當(dāng)電網(wǎng)頻率上升時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)調(diào)頻下垂曲線快速調(diào)節(jié)機(jī)組減小有功輸出。有功—頻率下垂特性通過設(shè)定頻率與有功功率折線函數(shù)實(shí)現(xiàn)。快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)的**控制策略包括有功—頻率特性曲線計(jì)算、響應(yīng)死區(qū)設(shè)定等。以江蘇電網(wǎng)新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)范為例，裝置頻率死區(qū)需≤±0.05Hz，調(diào)差率范圍為2%—6%。在實(shí)際運(yùn)行中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)，實(shí)時(shí)判斷電網(wǎng)頻率是否達(dá)到調(diào)頻范圍，并根據(jù)調(diào)頻下垂曲線計(jì)算目標(biāo)出力，快速調(diào)節(jié)發(fā)電單元。

快速頻率響應(yīng)項(xiàng)目的開展，使原本不滿足要求的發(fā)電機(jī)組及通訊網(wǎng)絡(luò)的速度、精度得到優(yōu)化和提升，電站經(jīng)過整改后，其全場(chǎng)控制速度、通訊速度都將得到有效提升，進(jìn)而會(huì)提升場(chǎng)站AGC控制效果，降低AGC考核。雙碳目標(biāo)下，新能源電站規(guī)模化發(fā)展，新能源電站對(duì)于電網(wǎng)是否“友好、穩(wěn)定”是實(shí)現(xiàn)比較大化消納的重要約束條件，而快速頻率響應(yīng)功能及AGC/AVC正是保障電站發(fā)電優(yōu)先權(quán)的主要利器，也是促進(jìn)新能源消納的重要手段。在“一次調(diào)頻”技術(shù)改造過程中，針對(duì)性地對(duì)發(fā)電能力低下的機(jī)組、通信不良的設(shè)備進(jìn)行檢修和巡檢，對(duì)不穩(wěn)定的設(shè)備進(jìn)行檢查和優(yōu)化，有效幫助新能源場(chǎng)站做一次全身檢查，及時(shí)消缺不健康的設(shè)備。未來，快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)將與虛擬同步機(jī)、構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)結(jié)合，提升新能源場(chǎng)站的慣量支撐能力。

快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)在新能源大規(guī)模接入電網(wǎng)的背景下，快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)作為保障電網(wǎng)頻率穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)裝備，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)頻率偏差并快速調(diào)節(jié)新能源場(chǎng)站有功出力，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)頻率的精細(xì)控制。以下從系統(tǒng)原理、技術(shù)特性、應(yīng)用場(chǎng)景及典型案例四個(gè)維度展開分析。系統(tǒng)原理與功能快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)基于有功-頻率下垂控制原理，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)頻率與額定值的偏差，自動(dòng)調(diào)節(jié)新能源場(chǎng)站的有功輸出。當(dāng)電網(wǎng)頻率下降時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的調(diào)頻下垂曲線快速增加有功輸出；當(dāng)頻率上升時(shí)，系統(tǒng)則減少有功輸出。這一過程通過高頻采集并網(wǎng)點(diǎn)三相電流（CT）和電壓（PT）信號(hào)，計(jì)算并網(wǎng)點(diǎn)頻率值，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)。例如，在西北某風(fēng)電場(chǎng)改造項(xiàng)目中，系統(tǒng)通過快速頻率響應(yīng)控制柜，實(shí)現(xiàn)了頻率升高時(shí)減出力、頻率降低時(shí)增出力的精細(xì)調(diào)節(jié)，滿足了電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)快速頻率響應(yīng)的要求。在特高壓跨區(qū)直流大功率輸電場(chǎng)景中，快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)為頻率安全性提供可靠技術(shù)保障。青海快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)互惠互利

系統(tǒng)可與AGC系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制，當(dāng)頻率偏差超過設(shè)定范圍時(shí)，優(yōu)先響應(yīng)快速頻率調(diào)節(jié)指令。甘肅全自動(dòng)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

四、市場(chǎng)與政策中國多地電網(wǎng)強(qiáng)制要求新能源場(chǎng)站配置FFR裝置，未達(dá)標(biāo)將面臨考核費(fèi)用。部分省份對(duì)FFR技術(shù)改造提供補(bǔ)償支持，場(chǎng)站可根據(jù)改造成本及月積分電量獲得補(bǔ)貼。2021年澳大利亞能源市場(chǎng)委員會(huì)（AEMC）將FFR引入國家電力市場(chǎng)（NEM），響應(yīng)時(shí)間要求≤2秒。西北調(diào)控[2018]225號(hào)文規(guī)定，新能源場(chǎng)站FFR需滿足并網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)刷新周期≤100ms，測(cè)頻精度0.003Hz。國際上，F(xiàn)FR資源包括風(fēng)電虛擬慣性響應(yīng)、儲(chǔ)能有功輸出、直流輸電區(qū)外調(diào)節(jié)能力等。甘肅全自動(dòng)快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)