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新能源场站如何具备一次调频功能主要内容?

日期:2021-04-01    来源:计鹏新能源  作者:孙彩霞

国际风力发电网

2021
04/01
08:48
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关键词: 一次调频 风电项目并网 风电调度

《电力系统网源协调技术规范》于2018年10月1日开始实施,该规范6.3.4 条要求“风电场、光伏发电站应具备一次调频能力,并网运行时一次调频功能始终投入并确保正常运行”。基于此要求,各省调度相继要求新能源场站必须具备一次调频功能,2020年4月山西省电力公司调度中心已发出正式通知,对于旧的新能源场站进行一次调频改造工作,新投产的新能源场站须具备一次调频功能方可并网运行。

一、 一次调频含义

这里先解释一下什么是一次调频。一次调频,即当电力系统频率偏离目标频率时,发电厂通过控制系统的自动反应,调整有功出力减少频率偏差的控制功能。

在新能源场站中,机组都具备基本一次调频功能,其通过调速系统的自动反应,调整有功出力减少频率偏差。但机组的调频功能有限,尤其是在电网需要机组增加出力调节频率时,往往不能满足要求,所以需要采取进一步的措施保证能快速响应电网频率的要求,就是上一次调频系统。

二、一次调频功能的实现

通过查阅政策文件和一次调频相关资料可知,目前,新能源场站(风电场、光伏发电站)一次调频功能的实现主要可通过以下几种方式实现:

(一) 新能源场站保留有功备用

保留有功备用,就需要各场站业主在上报容量规模中预留一部分专门进行一次调频,这部分实际上不包含在并网容量内,也就是业主需要增加装机规模或者在原规模的基础上减少发电量来实现。

(二) 配置储能

配置储能,即通过配置电池系统等管理系统实现调度控制要求,电池储能电源经由断路器和变压器进入电网。山西省电网要求“保留有功备用或配置储能”实现一次调频功能,其实目前只能通过增配储能实现,因为相比备用有功,配置储能相对更经济。

(三) 增加一次调频装置

增加一次调频装置,通过一次调频装置与AGC控制系统的配合,一次调频装置将一次调频调节量与AGC系统电网下发的有功功率调节值进行代数叠加通过快速通道直接下发到通讯调装置,控制发电机组进行有功功率调节。

(四) 改造风力发电机或逆变器

这种方法提出只是作为一种愿景,因为风电和光伏不能持续发电这一现实摆在眼前,目前的技术水平是无法做到像火电机组和水电机组那样进行平滑调频的。但目前无法实现不代表将来做不到,这种方式只能寄托与未来技术发展。

以上四种方式都需要投入大笔费用,从效果来看增加一次调频装置不能在根本上解决问题,从造价来看保留有功比配置储能投资更大,所以业界都主推配置储能,而且有些省份已经有了示范性项目。

三、一次调频与AGC的关系

DL/T 1870中要求,新能源(风电场、光伏发电站)一次调频应与有功控制系统相协调。

实现一次调频功能,需要通过AGC系统接收的电网调节指令和一次调频装置或储能的综合管理系统配合执行,当电网AGC主站发命令到发电场的AGC子站系统时,场站内的并网发电机组要合理利用各类频率调节办法,短时间内快速改变出力,以满足电力系统频率安全要求。


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