新能源一次調(diào)頻控制
截止到2018年底，西北電網(wǎng)新能源裝機已達到西北調(diào)度口徑裝機容量的34.55%，成為網(wǎng)內(nèi)第二大裝機電源，裝機容量及占比均位居六大區(qū)域電網(wǎng)第一，具有轉(zhuǎn)動慣量的常規(guī)水電、火電機組開機比例逐步下降，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)定運行的重大舉措，對促進西北區(qū)域新能源持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。
截止到2018年底，西北電網(wǎng)新能源裝機已達到西北調(diào)度口徑裝機容量的34.55%，成為網(wǎng)內(nèi)第二大裝機電源，裝機容量及占比均位居六大區(qū)域電網(wǎng)第一，具有轉(zhuǎn)動慣量的常規(guī)水電、火電機組開機比例逐步下降，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)定運行的重大舉措，對促進西北區(qū)域新能源持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。
西北能監(jiān)局于2016年已在西北地區(qū)進行快速頻率響應(yīng)的試點研究，2016-2017年參與快速頻率響應(yīng)功能試點研究的10家新能源電站全部改造成功，充分驗證了新能源場站具備電網(wǎng)快速頻率響應(yīng)能力。2018年8月國家能源局西北監(jiān)管局下發(fā)《西北監(jiān)能市場【2018】41號》文件，拉開了新能源場站快速頻率響應(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)于進一步明確新能源場站一次調(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)測試和改造工作的通知》。
同時面對新技術(shù)、新情況給電力系統(tǒng)帶來的嚴峻挑戰(zhàn)與潛在風(fēng)險，為更好適應(yīng)我國電力系統(tǒng)發(fā)展的實際需求，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日正式實行，作為指導(dǎo)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的國標(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)新能源場站一次調(diào)頻站端自動化技術(shù)方案（征求意見稿）》，重慶在2020年9月下發(fā)《國網(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)重點工作的通知》，遼寧在2020年9月下發(fā)《國網(wǎng)遼寧電力調(diào)控中心關(guān)于遼寧電網(wǎng)新能源場站一次調(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、電科院檢測方案等?？焖僬{(diào)頻的推廣既有利于保障電網(wǎng)的安全運行，又可以進一步完善新能源電站的自動化能力，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。
新能源快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)是我司完全自主獨立研發(fā)的控制系統(tǒng)，基于HPH-7000框架開發(fā)，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，針對不同省區(qū)對快頻指標(biāo)要求不同，可快速定制開發(fā)，從而滿足全國各地區(qū)新能源快速頻率響應(yīng)要求。
新能源（風(fēng)電場、 光伏發(fā)電站）場站利用 相應(yīng)的有功控制系統(tǒng)、單機或加裝獨立控制裝置完成有功-頻率下垂特性控制，使其在并網(wǎng)點具備參與電網(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)實現(xiàn)。
測機組安全約束調(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施控制命令輸出；
當(dāng)系統(tǒng)頻率發(fā)生偏移時，能夠按照既定曲線完成系統(tǒng)的一次調(diào)頻響應(yīng)：當(dāng)頻率上升時能夠主動減少有功
輸出；當(dāng)頻率下降時，在限功率狀態(tài)下能夠主動提升功率；
新能源(風(fēng)電場、光伏發(fā)電站)場站利用相應(yīng)的有功控制系統(tǒng)、單機或加裝獨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為新能源場站額定功率，MW；δ％為新能源場站快速頻率響應(yīng)調(diào)差率：P0為新能源場站有功功率初值，MW。
| 序號 | 功能模塊 | 說明 |
| 1 | 核心服務(wù)器(HPH-3200) | 運行核心算法軟件 |
| 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 | 匯聚分發(fā)相關(guān)數(shù)據(jù) |
| 4 | 高精度測頻裝置(HPH-502) | 采集并網(wǎng)點電氣參數(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 |
| 序號 | 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)滯后時間 | 1S | 2S |
| 2 | 響應(yīng)時間 | 3S | 5S |
| 3 | 調(diào)節(jié)時間 | 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 | 0.2S | 1S |
| 序號 | 政策及經(jīng)濟效益 | 獎懲考核(1000元/分) | 裝機容量 | 合計分值(每年) | 獎懲金額(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)頻獎勵 | 40分/月 | 50MW及以下 | 480分 | +48萬 | 補償期一年 |
| 3 | 60分/月 | 50-100MW | 720分 | +72萬 | ||
| 4 | 70分/月 | 100MW及以上 | 840分 | +84萬 | ||
| 5 | 參與一次調(diào)頻的動作 機分電量補償 | 150分/萬千瓦時 | 根據(jù)場站裝機容量，每次參與動作時間、每月電網(wǎng)發(fā)生一次調(diào)頻頻次進行補償 | |||
| 合同簽訂日期 | 項目名稱 | 地區(qū) |
2018.12.14 | 國家電投集團山西新能源公司紅崖子II期風(fēng)電場快速調(diào)頻項目 | 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)頻項目 | 寧夏 |
2018.12.14 | 中利牧輝95MWp光伏電站快速調(diào)頻項目 | 寧夏 |
2018.12.14 | 中利淇暉50MWp光伏電站項目速調(diào)頻項目 | 寧夏 |
2019.2.20 | 克拉瑪依爾禾區(qū)20MWp光伏電站快速調(diào)頻項目 | 新疆 |
2019.2.20 | 哈密東南部山口50MWp光伏電站快速調(diào)頻項目 | 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)場項目 | 云南 |
| 2019.7.08 | 京能賀蘭光伏電站快速調(diào)頻項目 | 寧夏 |
| 2019.6.24 | 華能涼山州昭覺縣碗廠龍恩一一期風(fēng)電場頻率快速響應(yīng)控制系統(tǒng) | 四川 |
| 2019.7.31 | 大荔中電國能20MW光伏頻率快速響應(yīng)控制系統(tǒng) | 陜西 |
| 2019.8.12 | 凱潤少佛林風(fēng)電場頻率快速響應(yīng)控制系統(tǒng) | 河北 |
| 2019.8.20 | 廣西全州黃花嶺風(fēng)場一次調(diào)頻系統(tǒng) | 廣西 |
| 2019.8.20 | 華潤廣西北流隆盛風(fēng)電場一次調(diào)頻系統(tǒng) | 廣西 |
| 2019.8.12 | 新疆五家渠五垣六師北塔山牧場風(fēng)電場100MWp快速頻 | 新疆 |
| 2019.11.8 | 國電承德國場風(fēng)電有限公司石人梁200MW風(fēng)電項目- -次調(diào)頻智能控制系統(tǒng) | 河北 |
| 合同簽訂日期 | 項目名稱 | 地區(qū) |
2020.7.20 | 大唐國際內(nèi)蒙古蘇尼特左旗150MW項目 | 內(nèi)蒙古 |
2020.8.14 | 萬邦能源兩面井100MW風(fēng)電場項目一次調(diào)頻系統(tǒng)設(shè)備采購 | 河北 |
2020.9.8 | 中廣核任縣風(fēng)電場- 一次調(diào)頻系統(tǒng)設(shè)備采購 | 河北 |
2020.9.12 | 龍源風(fēng)陽風(fēng)力發(fā)電有限公司曹店風(fēng)電場-次調(diào)頻 | 安徽 |
2020.9.16 | 華能布拖烏科風(fēng)電項目快速調(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)電項目 | 內(nèi)蒙古 |
2020.9.25 | 寧夏青銅峽雷進窯灰光伏一次調(diào)頻系統(tǒng)設(shè) 備采購 | 寧夏 |
2020.9.26 | 華潤電力貴州黎平07 (德順)風(fēng)電項目快速頻率響應(yīng)系統(tǒng)采購 | 廣西 |
2020.9.28 | 中核匯能七墩灘第一風(fēng)電場- 一次調(diào)頻系統(tǒng) | 甘肅 |
2020.11.7 | 江西浮梁中嶺100MW風(fēng)電場工程- 一次調(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)光伏電站項目一一次調(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- 一次調(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)功能改造項目 | 新疆 |
2020.12.16 | 大唐青灰?guī)X風(fēng)光發(fā)電示范項目49.7MW工程- 一次調(diào)頻系統(tǒng) | 北京 |
| 合同簽訂日期 | 項目名稱 | 地區(qū) |
2020.1.05 | 石囑山杉陽新能源150MWp光伏電站快速調(diào)頻項目 | 寧夏 |
2020.1.10 | 大荔縣宮池鎮(zhèn)5萬千瓦風(fēng)電項目頻率快速響應(yīng)控制系統(tǒng)采購 | 陜西 |
2020.1.14 | 遼寧龍源康平項目快速頻率響應(yīng)系統(tǒng) | 遼寧 |
2020.1.17 | 華能強莊風(fēng)場快速頻率響應(yīng)技改工程一次調(diào)頻系統(tǒng) | 陜西 |
2020.3.05 | 華潤廣西福綿六萬山風(fēng)電項目《祥甜風(fēng)電場) 84MW - 一次調(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- 一次調(diào)頻系統(tǒng) | 廣西 |
2020.3.28 | 河北豐寧大河西風(fēng)電場- 一次調(diào)頻系統(tǒng) | 河北 |
2020.4.21 | 吉林興隆山風(fēng)電場-一次調(diào)頻系統(tǒng) | 吉林 |
2020.5.08 | 廣西欽州犀牛角鎮(zhèn)20MW光伏電站- 一次調(diào)頻系統(tǒng) | 廣西 |
2020.6.05 | 廣西四方嶺風(fēng)電場一次調(diào)頻系統(tǒng) | 廣西 |
2020.6.21 | 國華銅川風(fēng)電場一次調(diào)頻系統(tǒng) | 陜西 |
2020.6.22 | 安徽龍源電力風(fēng)電發(fā)電有限公司來安風(fēng)電場- 一次調(diào)頻 | 安徽 |
2020.7.10 | 華潤新能源(安達)有限公司- 一次調(diào)頻系統(tǒng) | 黑龍江 |
2020.7.12 | 廣東臺山海宴鎮(zhèn)200MWp漁業(yè)光伏發(fā)電項目 | 廣東 |
2020.7.12 | 龍源大理風(fēng)力發(fā)電百山風(fēng)電場一次調(diào)頻系統(tǒng) | 云南 |
2020.7.15 | 國家電投或?qū)幇偃f基地光伏項目工程220kV仙水窩升壓站- 一次調(diào)題系統(tǒng) | 貴州 |
2020.7.20 | 廣西武鳴安鳳嶺風(fēng)電場工程一次調(diào)頻設(shè)備采購 | 廣西 |
