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风场调频与储能安全利用

作者:郭强 来源:储能与电网 时间:2019-02-01 浏览:

规模化风场调频关键技术研究及工程应用

试验条件:

在配备6MW/6MWH的储能装置后,风场留有备用容量2MW、10MW一次调频能力;风场无备用容量一次调频能力。分别在风场30%,50%额定负荷下试验。试验期间由于风场风力不够,风场风机故障多,80%额定负荷试验条件无法满足。

试验技术指标:

完全依据电力系统网源协调技术规范DL/T1870-2018的要求,风场一次调频死区为0.05Hz风场下垂特性设为2.5%。

试验内容:

1.在风场无备用容量时,靠储能装置来实现一次调频的功能,储能装置在接受到调频指令后,完全能够达到3秒有响应,12秒达到应变负荷的90%,15秒稳定的技术指标。

2.在风场有弃风2MW时,频差为0.1Hz,对应于指标要求,风场一次调频出力应为3.9MW,这时风场出力2MW,储能出力1.9MW。风场负荷上升速率慢,前期储能出力3.9MW,在风场出力逐步跟上后,储能出力慢慢减少。稳定后风场出力2MW,储能出力1.9MW。

3.在风场有弃风10MW时,频差为0.1Hz,对应于指标要求,风场一次调频出力合格为3.9MW。这时风场指令为10MW,储能出力0MW。充分利用风场的弃风作为电网频率扰动后的备用容量,即为电网频率在扰动后的快速稳定多做了贡献;又充分的利用了风场的弃风,减少风场的弃风。风场出力变化速率慢,前期储能出力3.9MW,在风场出力逐步跟上后,储能出力慢慢减少。稳定后风场出力10MW,储能出力0MW。

4.在风场一次调频指令是减负荷时,首先给储能充电。储能充电电量满后,电网频差还有,一次调频指令依然存在,这时风场再执行减负荷指令。在满足电网一次调频要求的前提下,最大限度减少风场弃风。

5.为保证储能的安全利用,优化配置储能设备。将储能设备配比为小储能和大储能两部分。在电网频率频繁扰动的区域,频繁动作小储能装置,在小储能不能满足要求时,大储能补充。最大限度的减少全部储能装置的动作次数。定期检查小储能装置的性能,确保储能装置的安全利用。同时也能实现双细则下储能装置的经济利用。

6.在风场场站靠储能装置平滑输出方面也做了一些工作和试验。本身一次调频叠加AGC后的指令已经做了平滑处理。

试验存在问题:

现阶段新能源由于风机分布分散且到场站距离远,考虑成本和施工难度,控制系统和监控系统基本采用通讯连接的方式。通过实测发现,通讯连接方式从指令下发,到接收到指令时间过长。大约为4-5秒。直接影响负荷响应速率。同时通讯连接的可靠性不如硬接线连接方式。建议在风场场站内的设备实行硬接线连接方式,如加装储能设备,场站到储能及储能设备之间的控制信号应采取安全可靠的硬接线连接方式。

关键字:风电 储能

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