由沈陽微控新能源技術(shù)有限公司攜手國網(wǎng)遼寧電科院、遼寧大唐國際新能源有限公司、北京鴻普惠信息技術(shù)有限公司共同打造的首個風(fēng)電場站飛輪一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)項(xiàng)目順利通過最終驗(yàn)收，各項(xiàng)性能指標(biāo)均優(yōu)于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。鴻普惠與沈陽微控共同研發(fā)攻關(guān)，為風(fēng)電-飛輪儲能系統(tǒng)提供了先進(jìn)的一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)協(xié)調(diào)控制解決方案，實(shí)現(xiàn)飛輪儲能系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組統(tǒng)一調(diào)控，為電網(wǎng)提供完善的一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)支撐能力。
大唐國際阜新風(fēng)電場隸屬于遼寧大唐國際新能源有限公司，位于遼寧省阜新市阜蒙縣舊廟鎮(zhèn)后查臺村，海拔高度在 245 至 389m 之間，多年平均風(fēng)速6.26m/s，規(guī)劃裝機(jī)容量為450MW。本工程采用沈陽微控先進(jìn)的飛輪儲能系統(tǒng)與明陽MY1.5Se型雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套，經(jīng)升壓箱變升壓后接入35kV，參與電網(wǎng)一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)。
圖1-飛輪儲能系統(tǒng)集裝箱及變壓器
圖2-飛輪儲能陣列控制系統(tǒng)屏柜
圖3-鴻普惠一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)
電力系統(tǒng)暫態(tài)頻率調(diào)節(jié)主要包括慣量響應(yīng)及一次調(diào)頻。
慣量響應(yīng)主要應(yīng)用于當(dāng)電網(wǎng)頻率變化率超過閾值時，為系統(tǒng)提供快速、短時的轉(zhuǎn)動慣量支撐，防止級聯(lián)事故的發(fā)生。慣量要求響應(yīng)時間不大于500毫秒，持續(xù)功率支撐時間4-8秒。一次調(diào)頻要求響應(yīng)時間短（小于3秒）、持續(xù)時間短（國家標(biāo)準(zhǔn)考核持續(xù)時長為15秒）、充放電頻次高（根據(jù)調(diào)頻死區(qū)設(shè)置不同，每日幾十次至數(shù)百次）。
在研發(fā)及試驗(yàn)過程中，通過對飛輪儲能系統(tǒng)物理特性、控制特點(diǎn)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行特性的持續(xù)研究、反復(fù)驗(yàn)證，形成最優(yōu)的協(xié)調(diào)控制機(jī)制和策略，突破極短時限友好響應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)果表明，本系統(tǒng)各響應(yīng)時間參數(shù)不僅優(yōu)于預(yù)期，并且輸出功率曲線與理論曲線耦合精準(zhǔn)、平滑，響應(yīng)穩(wěn)定可靠，可極大減少因一次調(diào)頻和慣量響應(yīng)對風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的影響，同時不需要長期預(yù)留有功備用容量，大大減少場站發(fā)電經(jīng)濟(jì)損失。以一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)為主的電網(wǎng)頻率暫態(tài)支撐方式具有短時功率大、響應(yīng)時間要求高、持續(xù)時間短、充放電頻次高等特性，屬于典型的功率型應(yīng)用場景，而飛輪儲能是物理儲能技術(shù)，利用高速旋轉(zhuǎn)的飛輪將電能以動能形式儲存，并實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械動能之間的相互轉(zhuǎn)換，具備系統(tǒng)循環(huán)次數(shù)高、壽命長、充放電響應(yīng)速度快、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，作為新能源一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)的暫態(tài)支撐配套系統(tǒng)具有十分明顯的技術(shù)優(yōu)勢。
大唐阜新風(fēng)電場飛輪儲能系統(tǒng)供應(yīng)商——沈陽微控新能源技術(shù)有限公司，掌握了全球領(lǐng)先的全磁懸浮軸承及控制技術(shù)、飛輪材料及工藝技術(shù)、高速電機(jī)技術(shù)、大功率電力電子變換、安全防護(hù)等核心技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。沈陽微控新能源技術(shù)有限公司作為物理儲能技術(shù)的創(chuàng)新者，致力于通過卓越的技術(shù)創(chuàng)新，改變能源存儲及利用的方式。同時專注于相關(guān)技術(shù)在國內(nèi)的再創(chuàng)新，研發(fā)更適用于國內(nèi)應(yīng)用場景的技術(shù)及解決方案，為用戶創(chuàng)造更大的價值。北京鴻普惠與沈陽微控的合作發(fā)揮各自技術(shù)優(yōu)勢，搶占新技術(shù)制高點(diǎn)。
北京鴻普惠致力于源網(wǎng)荷儲控制技術(shù)領(lǐng)域探索，打造新能源電站安全、穩(wěn)定的并網(wǎng)控制系統(tǒng)。短短幾年時間，自主研發(fā)的新能源快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)就已在200多個新能源電站廣泛應(yīng)用，成為新能源該細(xì)分領(lǐng)域的佼佼者。公司始終堅(jiān)持“創(chuàng)新推動發(fā)展、挑戰(zhàn)迎接未來”的理念，不斷研發(fā)新產(chǎn)品和解決方案。除飛輪儲能協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)外，同時嘗試多種儲能技術(shù)混合配置方案，以解決新能源調(diào)頻、調(diào)壓及調(diào)峰的需要。目前已研發(fā)出基于飛輪儲能及電化學(xué)儲能的相關(guān)EMS產(chǎn)品，不斷為“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”和實(shí)現(xiàn)“2030碳達(dá)峰、2060碳中和”目標(biāo)貢獻(xiàn)自己的專業(yè)力量。
