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一次調頻/快速頻率響應
水利水電綜自系統解決方案
 
按照國家能源局西北監管局關于推進西北電網新能源場站快速頻率響應工作的通知文件要求,結合國家電網西北電力調控分中心及各省調有關新能源場站快速頻率響應相關要求,草擬定關于光伏電站快速頻率響應系統的改造方案。

一、光伏電站快速頻率響應系統方案
總體方案:
利用有功控制系統進行快速頻率響應功能的改造。
一是使用RE-778 快速頻率響應裝置;
二是根據光伏電站實際情況考慮對光伏電站AGC及逆變器進行驗證,保證快速頻率響應的整體性能。
邏輯框圖:


1、RE-778 快速頻率響應裝置
基于現有光伏電站有功控制系統的架構,增加一套快速頻率響應裝置來實現系統頻率的高精度測量,根據頻率的變化執行有功-頻率特性曲線函數下發頻率響應有功控制目標值至現有的有功控制系統,從而實現系統頻率變化的快速調節。
2、光伏電站AGC系統及逆變器側性能驗證
需要了解評估光伏電站目前現有的AGC系統、逆變器的功能特性是否滿足功能特性及時間響應要求,來決定改造相應的設備功能。若采用我司RE-700有功控制系統方案則可保證系統性能和功能要求。

二、 快速頻率響應裝置實現的功能
快速頻率響應有功-頻率下垂特性通過設定頻率和有功功率折線函數實現:


式中: 為快速頻率響應死區,Hz;光伏電站為±0.06Hz;
       為系統額定頻率,Hz;
       為額定功率,MW;
       為快速頻率響應調差率;光伏電站為3%;
       為有功功率初值,MW。
 


裝置實時監測系統頻率f,頻率分辨率可達到0.001Hz。系統頻率f一旦越出調節死區,則觸發調節命令,計算得出所需調整的有功功率目標值,并直接下發至AGC 系統,再通過網絡將調節目標指令傳送到執行單元逆變器。
1、監測電網頻率
高精度測量并網線的頻率,頻率測量精度不低于0.002Hz,頻率采樣周期不大于50ms。
2、判斷電網頻率是否越出調節死區
根據調度給定的快速頻率響應動作死區定值,判斷系統頻率是否
到達動作門檻,一旦越出則計算出需要調節的目標值。
3、更新有功計劃
根據有功-頻率特性曲線計算更新有功計劃。
快速頻率響應調節限幅按調度給定值整定。
4、對時功能
裝置增加GPS 對時功能模塊實現裝置的時鐘同步,保證事件記錄、數據記錄等時間的準確。

三、光伏電站AGC系統 及逆變器
1、光伏電站AGC系統及逆變器的性能需要滿足調度機構對光伏電站快速頻率響應性能的要求(見附件)。
2、為了保證快速頻率響應系統各裝置時間的一致性,光伏電站AGC需具備時鐘同步功能(GPS 對時)。

四、系統方案的優點
1、系統頻率采集精度高速度快
裝置直采系統頻率,采樣精度高、速度快。通過直采頻率進行快速頻率響應功能邏輯計算,可有效提高快速頻率響應功能的時效性。
2、 有功指令傳輸快、系統閉環響應時間短
裝置將有功指令傳至光伏電站AGC 系統采用以太網方式發送,通過優化指令傳輸方案,可有效縮短快速頻率響應的指令傳輸時間。
3、 有功調節精度高
本系統有功測量精度高,可實現高精度有功調節,具體實現有賴于具體執行單元。
4、 多方連接靈活
本系統支持網絡通訊,規約支持IEC103,IEC104,MODBUSTCP等多種規約,適用于和多種對象進行數據交互。
 
 
按照國家能源局西北監管局關于推進西北電網新能源場站快速頻率響應工作的通知文件要求,結合國家電網西北電力調控分中心及各省調有關新能源場站快速頻率響應相關要求,草擬定關于光伏電站快速頻率響應系統的改造方案。

一、光伏電站快速頻率響應系統方案
總體方案:
利用有功控制系統進行快速頻率響應功能的改造。
一是使用RE-778 快速頻率響應裝置;
二是根據光伏電站實際情況考慮對光伏電站AGC及逆變器進行驗證,保證快速頻率響應的整體性能。
邏輯框圖:


1、RE-778 快速頻率響應裝置
基于現有光伏電站有功控制系統的架構,增加一套快速頻率響應裝置來實現系統頻率的高精度測量,根據頻率的變化執行有功-頻率特性曲線函數下發頻率響應有功控制目標值至現有的有功控制系統,從而實現系統頻率變化的快速調節。
2、光伏電站AGC系統及逆變器側性能驗證
需要了解評估光伏電站目前現有的AGC系統、逆變器的功能特性是否滿足功能特性及時間響應要求,來決定改造相應的設備功能。若采用我司RE-700有功控制系統方案則可保證系統性能和功能要求。

二、 快速頻率響應裝置實現的功能
快速頻率響應有功-頻率下垂特性通過設定頻率和有功功率折線函數實現:


式中: 為快速頻率響應死區,Hz;光伏電站為±0.06Hz;
       為系統額定頻率,Hz;
       為額定功率,MW;
       為快速頻率響應調差率;光伏電站為3%;
       為有功功率初值,MW。
 


裝置實時監測系統頻率f,頻率分辨率可達到0.001Hz。系統頻率f一旦越出調節死區,則觸發調節命令,計算得出所需調整的有功功率目標值,并直接下發至AGC 系統,再通過網絡將調節目標指令傳送到執行單元逆變器。
1、監測電網頻率
高精度測量并網線的頻率,頻率測量精度不低于0.002Hz,頻率采樣周期不大于50ms。
2、判斷電網頻率是否越出調節死區
根據調度給定的快速頻率響應動作死區定值,判斷系統頻率是否
到達動作門檻,一旦越出則計算出需要調節的目標值。
3、更新有功計劃
根據有功-頻率特性曲線計算更新有功計劃。
快速頻率響應調節限幅按調度給定值整定。
4、對時功能
裝置增加GPS 對時功能模塊實現裝置的時鐘同步,保證事件記錄、數據記錄等時間的準確。

三、光伏電站AGC系統 及逆變器
1、光伏電站AGC系統及逆變器的性能需要滿足調度機構對光伏電站快速頻率響應性能的要求(見附件)。
2、為了保證快速頻率響應系統各裝置時間的一致性,光伏電站AGC需具備時鐘同步功能(GPS 對時)。

四、系統方案的優點
1、系統頻率采集精度高速度快
裝置直采系統頻率,采樣精度高、速度快。通過直采頻率進行快速頻率響應功能邏輯計算,可有效提高快速頻率響應功能的時效性。
2、 有功指令傳輸快、系統閉環響應時間短
裝置將有功指令傳至光伏電站AGC 系統采用以太網方式發送,通過優化指令傳輸方案,可有效縮短快速頻率響應的指令傳輸時間。
3、 有功調節精度高
本系統有功測量精度高,可實現高精度有功調節,具體實現有賴于具體執行單元。
4、 多方連接靈活
本系統支持網絡通訊,規約支持IEC103,IEC104,MODBUSTCP等多種規約,適用于和多種對象進行數據交互。
 
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