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新能源一次調(diào)頻控制

截止到2018年底,西北電網(wǎng)新能源裝機(jī)已達(dá)到西北調(diào)度口徑裝機(jī)容量的34.55%,成為網(wǎng)內(nèi)第二大裝機(jī)電源,裝機(jī)容量及占比均位居六大區(qū)域電網(wǎng)第一,具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的常規(guī)水電、火電機(jī)組開機(jī)比例逐步下降,因新能源不具備快速頻率響應(yīng)能力,電網(wǎng)頻率控制特性的結(jié)構(gòu)性困境日趨明顯。開展新能源場(chǎng)站快速頻率響應(yīng)推廣應(yīng)用工作是保障新能源高占比形態(tài)下西北送端大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重大舉措,對(duì)促進(jìn)西北區(qū)域新能源持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。

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    截止到2018年底,西北電網(wǎng)新能源裝機(jī)已達(dá)到西北調(diào)度口徑裝機(jī)容量的34.55%,成為網(wǎng)內(nèi)第二大裝機(jī)電源,裝機(jī)容量及占比均位居六大區(qū)域電網(wǎng)第一,具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的常規(guī)水電、火電機(jī)組開機(jī)比例逐步下降,因新能源不具備快速頻率響應(yīng)能力,電網(wǎng)頻率控制特性的結(jié)構(gòu)性困境日趨明顯。開展新能源場(chǎng)站快速頻率響應(yīng)推廣應(yīng)用工作是保障新能源高占比形態(tài)下西北送端大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重大舉措,對(duì)促進(jìn)西北區(qū)域新能源持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。

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   西北能監(jiān)局于2016年已在西北地區(qū)進(jìn)行快速頻率響應(yīng)的試點(diǎn)研究,2016-2017年參與快速頻率響應(yīng)功能試點(diǎn)研究的10家新能源電站全部改造成功,充分驗(yàn)證了新能源場(chǎng)站具備電網(wǎng)快速頻率響應(yīng)能力。2018年8月國(guó)家能源局西北監(jiān)管局下發(fā)《西北監(jiān)能市場(chǎng)【2018】41號(hào)》文件,拉開了新能源場(chǎng)站快速頻率響應(yīng)功能商用推廣的序幕。

   隨后南網(wǎng)在2019年9月下發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步明確新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻管理要求的通知》,湖北在2019年11月下發(fā)《關(guān)于開展湖北電網(wǎng)省調(diào)電廠一次調(diào)頻相關(guān)測(cè)試和改造工作的通知》。

同時(shí)面對(duì)新技術(shù)、新情況給電力系統(tǒng)帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)與潛在風(fēng)險(xiǎn),為更好適應(yīng)我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展的實(shí)際需求,2019年12月31日新版《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》正式發(fā)布,2020年7月1日正式實(shí)行,作為指導(dǎo)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的國(guó)標(biāo)文件,明確規(guī)定“電源均應(yīng)具備一次調(diào)頻、快速調(diào)壓、調(diào)峰能力”,為后續(xù)各省制定政策提供了依據(jù)。

    緊接著山西省在2020年4月下發(fā)《關(guān)于開展新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻改造工作的通知》,江蘇省在2020年7月下發(fā)《江蘇電網(wǎng)新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻站端自動(dòng)化技術(shù)方案(征求意見稿)》,重慶在2020年9月下發(fā)《國(guó)網(wǎng)重慶電力調(diào)度控制中心關(guān)于明確和開展網(wǎng)源協(xié)調(diào)近期相關(guān)重點(diǎn)工作的通知》,遼寧在2020年9月下發(fā)《國(guó)網(wǎng)遼寧電力調(diào)控中心關(guān)于遼寧電網(wǎng)新能源場(chǎng)站一次調(diào)頻及慣量響應(yīng)功能建設(shè)工作安排的通知》,江西、湖南等地也相繼發(fā)文,明確規(guī)定新能源電站必須具備一次調(diào)頻以及一次調(diào)頻的相關(guān)性能要求、參數(shù)設(shè)置、電科院檢測(cè)方案等??焖僬{(diào)頻的推廣既有利于保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行,又可以進(jìn)一步完善新能源電站的自動(dòng)化能力,新能源電站具備快速調(diào)頻功能已經(jīng)成為未來發(fā)展的趨勢(shì)。


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     新能源快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)是我司完全自主獨(dú)立研發(fā)的控制系統(tǒng),基于HPH-7000框架開發(fā),具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),針對(duì)不同省區(qū)對(duì)快頻指標(biāo)要求不同,可快速定制開發(fā),從而滿足全國(guó)各地區(qū)新能源快速頻率響應(yīng)要求。

      新能源(風(fēng)電場(chǎng)、 光伏發(fā)電站)場(chǎng)站利用 相應(yīng)的有功控制系統(tǒng)、單機(jī)或加裝獨(dú)立控制裝置完成有功-頻率下垂特性控制,使其在并網(wǎng)點(diǎn)具備參與電網(wǎng)頻率快速調(diào)整能力??焖兕l率響應(yīng)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)。


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     測(cè)機(jī)組安全約束調(diào)節(jié),根據(jù)接收到的控制命令在滿足安全約束條件下實(shí)施控制命令輸出;

     當(dāng)系統(tǒng)頻率發(fā)生偏移時(shí),能夠按照既定曲線完成系統(tǒng)的一次調(diào)頻響應(yīng):當(dāng)頻率上升時(shí)能夠主動(dòng)減少有功

輸出;當(dāng)頻率下降時(shí),在限功率狀態(tài)下能夠主動(dòng)提升功率;



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新能源(風(fēng)電場(chǎng)、光伏發(fā)電站)場(chǎng)站利用相應(yīng)的有功控制系統(tǒng)、單機(jī)或加裝獨(dú)立控制裝置完成有功一頻率下垂特性控制,使其在并網(wǎng)點(diǎn)具備參與電網(wǎng)頻率快速調(diào)整能力。快速頻率響應(yīng)有功一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),即:

式中:fd為快速頻率響應(yīng)死區(qū),Hz.fn為系統(tǒng)額定頻率,50Hz;Pn為新能源場(chǎng)站額定功率,MW;δ%為新能源場(chǎng)站快速頻率響應(yīng)調(diào)差率:P0為新能源場(chǎng)站有功功率初值,MW。


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序號(hào)功能模塊說明
1

核心服務(wù)器(HPH-3200)

運(yùn)行核心算法軟件

2

監(jiān)控服務(wù)器(HPH-3100)

提供本地監(jiān)控畫面

3

工業(yè)交換機(jī)

匯聚分發(fā)相關(guān)數(shù)據(jù)

4

高精度測(cè)頻裝置(HPH-502)

采集并網(wǎng)點(diǎn)電氣參數(shù)

5

專用通信模塊(HPH-300)

優(yōu)化發(fā)電區(qū)通信(風(fēng)電無需配置)

6屏柜用于安裝以上設(shè)備,顯示器上屏



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序號(hào)指標(biāo)名稱產(chǎn)品指標(biāo)電網(wǎng)要求(指標(biāo)要求)
1

響應(yīng)滯后時(shí)間

1S

2S
2

響應(yīng)時(shí)間

3S

5S
3

調(diào)節(jié)時(shí)間

5S

15S
4

調(diào)頻控制偏差

1%

1%
5

頻率精度

0.001Hz

0.003Hz
6頻率采樣周期0.1S
0.1S
7控制周期0.2S1S




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序號(hào)政策及經(jīng)濟(jì)效益獎(jiǎng)懲考核(1000元/分)裝機(jī)容量
合計(jì)分值(每年)獎(jiǎng)懲金額(每年)備注
1

未按期完成改造

20分/月


240分-24萬
2

月備一次調(diào)頻獎(jiǎng)勵(lì)


40分/月

50MW及以下480+48萬補(bǔ)償期一年
3

60分/月

50-100MW720+72萬
4

70分/月

100MW及以上840+84萬
5

參與一次調(diào)頻的動(dòng)作

機(jī)分電量補(bǔ)償

150分/萬千瓦時(shí)

根據(jù)場(chǎng)站裝機(jī)容量,每次參與動(dòng)作時(shí)間、每月電網(wǎng)發(fā)生一次調(diào)頻頻次進(jìn)行補(bǔ)償


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合同簽訂日期項(xiàng)目名稱地區(qū)

2018.12.14

國(guó)家電投集團(tuán)山西新能源公司紅崖子II期風(fēng)電場(chǎng)快速調(diào)頻項(xiàng)目

寧夏

2018.12.14

寧夏同心大地日盛50MW光伏電站快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)銷售合同

寧夏

2018.12.14

石瑞山寧夏杉陽新能源有限公150MWp光伏電站快速調(diào)頻項(xiàng)目

寧夏

2018.12.14

中利牧輝95MWp光伏電站快速調(diào)頻項(xiàng)目

寧夏

2018.12.14

中利淇暉50MWp光伏電站項(xiàng)目速調(diào)頻項(xiàng)目

寧夏

2019.2.20

克拉瑪依爾禾區(qū)20MWp光伏電站快速調(diào)頻項(xiàng)目

新疆

2019.2.20

哈密東南部山口50MWp光伏電站快速調(diào)頻項(xiàng)目

新疆

2019.2.20

中節(jié)能哈密景峽50MWp光伏電站快速調(diào)頻項(xiàng)目

新疆

2018.9.05

中冶美利云產(chǎn)業(yè)投資股份有限公司50MWp光伏電站項(xiàng)目35KV開關(guān)站工程

一次頓中快速響應(yīng)控制系統(tǒng)設(shè)備采四

寧夏
2019.1.18新能源云南蒙自老寨風(fēng)場(chǎng)項(xiàng)目云南
2019.7.08

京能賀蘭光伏電站快速調(diào)頻項(xiàng)目

寧夏
2019.6.24

華能涼山州昭覺縣碗廠龍恩一期風(fēng)電場(chǎng)頻率快速響應(yīng)控制系統(tǒng)

四川
2019.7.31

大荔中電國(guó)能20MW光伏頻率快速響應(yīng)控制系統(tǒng)

陜西
2019.8.12

凱潤(rùn)少佛林風(fēng)電場(chǎng)頻率快速響應(yīng)控制系統(tǒng)

河北
2019.8.20

廣西全州黃花嶺風(fēng)場(chǎng)一次調(diào)頻系統(tǒng)

廣西
2019.8.20

華潤(rùn)廣西北流隆盛風(fēng)電場(chǎng)一次調(diào)頻系統(tǒng)

廣西
2019.8.12

新疆五家渠五垣六師北塔山牧場(chǎng)風(fēng)電場(chǎng)100MWp快速頻

新疆
2019.11.8

國(guó)電承德國(guó)場(chǎng)風(fēng)電有限公司石人梁200MW風(fēng)電項(xiàng)目- -次調(diào)頻智能控制系統(tǒng)

河北


合同簽訂日期項(xiàng)目名稱地區(qū)

2020.7.20

大唐國(guó)際內(nèi)蒙古蘇尼特左旗150MW項(xiàng)目

內(nèi)蒙古

2020.8.14

萬邦能源兩面井100MW風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目一次調(diào)頻系統(tǒng)設(shè)備采購

河北

2020.9.8

中廣核任縣風(fēng)電場(chǎng)- 一次調(diào)頻系統(tǒng)設(shè)備采購

河北

2020.9.12

龍?jiān)达L(fēng)陽風(fēng)力發(fā)電有限公司曹店風(fēng)電場(chǎng)-次調(diào)頻

安徽

2020.9.16

華能布拖烏科風(fēng)電項(xiàng)目快速調(diào)頻響應(yīng)系統(tǒng)采購

四川

2020.9.16

卓陽崗烏&小盤江220KV升壓站及送出線路一次調(diào)頻

河北

2020.9.18

湖南江永銅山嶺風(fēng)電工程一次調(diào)頻系統(tǒng)設(shè)備采購

湖南

2020.9.21

鑲黃旗協(xié)鑫能源有限公司鑲黃旗150MW風(fēng)電項(xiàng)目

內(nèi)蒙古

2020.9.22

盛世在源風(fēng)力發(fā)電有限責(zé)任公司150MW特高壓風(fēng)電項(xiàng)目

內(nèi)蒙古

2020.9.25

寧夏青銅峽雷進(jìn)窯灰光伏次調(diào)頻系統(tǒng)設(shè) 備采購

寧夏

2020.9.26

華潤(rùn)電力貴州黎平07 (德順)風(fēng)電項(xiàng)目快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)采購

廣西

2020.9.28

中核匯能七墩灘第風(fēng)電場(chǎng)- 次調(diào)頻系統(tǒng)

甘肅

2020.11.7

江西浮梁中嶺100MW風(fēng)電場(chǎng)工程- 次調(diào)頻系統(tǒng)

江西

2020.11.12

洛南光伏農(nóng)業(yè)與光伏觀光旅游綜合利用示范項(xiàng)目快速頻豐響應(yīng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)

陜西

2020.11.17

中電建安龍縣普坪南天門農(nóng)業(yè)光伏電站項(xiàng)目一次調(diào)頻系統(tǒng)設(shè)備采購

貴州

2020.12.7

大唐鐘祥風(fēng)電有限公司龍王山風(fēng)電場(chǎng)- 次調(diào)頻系統(tǒng)采購

湖北

2020.12.13

新疆哈密華光50MW光伏快速頻率響應(yīng)功能改造項(xiàng)目

新疆

2020.12.16

大唐青灰?guī)X風(fēng)光發(fā)電示范項(xiàng)目49.7MW工程- 次調(diào)頻系統(tǒng)

北京


合同簽訂日期項(xiàng)目名稱地區(qū)

2020.1.05

石囑山杉陽新能源150MWp光伏電站快速調(diào)頻項(xiàng)目

寧夏

2020.1.10

大荔縣宮池鎮(zhèn)5萬千瓦風(fēng)電項(xiàng)目頻率快速響應(yīng)控制系統(tǒng)采購

陜西

2020.1.14

遼寧龍?jiān)纯灯巾?xiàng)目快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)

遼寧

2020.1.17

華能強(qiáng)莊風(fēng)場(chǎng)快速頻率響應(yīng)技改工程一次調(diào)頻系統(tǒng)

陜西

2020.3.05

華潤(rùn)廣西福綿六萬山風(fēng)電項(xiàng)目《祥甜風(fēng)電場(chǎng)) 84MW - 次調(diào)頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)采購

廣西

2020.3.16

浙能寧夏中衛(wèi)香山風(fēng)電項(xiàng)目工程快速調(diào)頻系統(tǒng)

寧夏

2020.3.22

廣西合浦曲樟風(fēng)電場(chǎng)- 次調(diào)頻系統(tǒng)

廣西

2020.3.28

河北豐寧大河西風(fēng)電場(chǎng)- 次調(diào)頻系統(tǒng)

河北

2020.4.21

吉林興隆山風(fēng)電場(chǎng)-次調(diào)頻系統(tǒng)

吉林

2020.5.08

廣西欽州犀牛角鎮(zhèn)20MW光伏電站- 次調(diào)頻系統(tǒng)

廣西

2020.6.05

廣西四方嶺風(fēng)電場(chǎng)次調(diào)頻系統(tǒng)

廣西

2020.6.21

國(guó)華銅川風(fēng)電場(chǎng)一次調(diào)頻系統(tǒng)

陜西

2020.6.22

安徽龍?jiān)措娏︼L(fēng)電發(fā)電有限公司來安風(fēng)電場(chǎng)- 次調(diào)頻

安徽

2020.7.10

華潤(rùn)新能源(安達(dá))有限公司- 次調(diào)頻系統(tǒng)

黑龍江

2020.7.12

廣東臺(tái)山海宴鎮(zhèn)200MWp漁業(yè)光伏發(fā)電項(xiàng)目

廣東

2020.7.12

龍?jiān)创罄盹L(fēng)力發(fā)電百山風(fēng)電場(chǎng)一次調(diào)頻系統(tǒng)

云南

2020.7.15

國(guó)家電投或?qū)幇偃f基地光伏項(xiàng)目工程220kV仙水窩升壓站- 次調(diào)題系統(tǒng)

貴州

2020.7.20

廣西武鳴安鳳嶺風(fēng)電場(chǎng)工程一次調(diào)頻設(shè)備采購

廣西