一次調頻系統在某儲能項目上的應用

一、項目背景

隨著社會經濟的發展，風力、光伏、儲能等新能源技術快速發展，儲能技術作為智能電網領域中關鍵的組成部分，其發揮的作用越來越重要。為了保證電網在不同擾動下的安全穩定，大規模儲能在電網調頻中的應用越來越廣泛。

實際上早在2022年，GB/T 40595-2021標準就提出了對于接入35KV接入35kV及以上電壓等級的儲能電站、風電、光伏等并網電源。它明確了一次調頻動態性能的要求，包括有功功率的滯后時間、上升時間、調節時間以及穩定時的有功功率調節偏差等。

本儲能項目位于江蘇省宿遷市，由威騰能源負責總EPC。項目總裝機容量為30MWh。根據項目接入系統的批復要求，儲能能量管理系統需具備接受電網調度指令或電站AGC/AVC系統控制指令的能力。此外，儲能系統還需具備參與一次調頻和無功功率控制的功能。

二、項目介紹

本項目使用了我司一次調頻系統。本系統包含一面800*600*2200標準控制柜，電源支持AC/DC 220V/110V 50～60Hz單電源/冗余電源可選(失電告警)；內置一臺QTouch-3200一次調頻核心服務，操作系統采用實時Linux系統，搭載最新的QTouch自主可控跨平臺組態軟件V3.0版本，具備IEC60870、IEC61850、Modbus、OPC等眾多通訊接口，具有強大的邏輯編程能力，可以自定義控制策略和自動控制方式。

考慮到本儲能項目是2條高壓直流母線分別并網，我們內置了2臺高精度電網頻率采集裝置，分別采集兩條直流母線的頻率。該頻率采集器具備分辨率為0.002Hz，并有長達2000個周期數據錄波功能，具有電能量統計、諧波采集、快速電壓波動、電壓暫變、動態捕捉等強大的電網數據分析能力；具有SOE記錄、故障錄波、穩態/暫態/瞬態電能質量、多路DO輸出等特色功能，功能強大，以滿足協調控制設備高精度高速度采樣控制需求，從而滿足電站驗收標準頻率精度不大于0.003Hz。

系統內置一臺17寸的可觸摸顯示器，以及一臺工業級數據交換機，采用了熱備電源。顯示器展示我們舜通智能自主研發的最新一代QTouchV3.0組態軟件，具備強大的高可靠性圖形界面，實時顯示監控點位所有的狀態信息、實時參數信息，顯示頻率監測系統的一次接線圖，實時曲線圖，歷史曲線圖，實時報警信息，歷史報警信息等等，畫面切換流暢。大大提升了工程運維人員的工作效率。  

一次調頻設備的外觀以及結構尺寸如下圖所展示：

三、項目亮點

儲能電站一次調頻系統對時間響應要求高，理論上要求一次調頻系統從檢測到電網頻率變化到開始響應的時間應盡可能短，一般要求不大于1秒。我們的一次調頻核心服務器除了本身具備強大的邏輯編程能力，還內置了我司最新一代QTouchV3.0組態軟件，組態軟件使用即時通信語言，極大的減少了通信延時；軟件代碼采用模塊化設計，極大程度上減少了代碼冗余；軟件具備處理時間序列的實時數據能力，可以大大滿足運行過程的高實時性要求；軟件具備強大的歷史數據管理能力，解決運行過程中產生大量數據存儲的問題。  

我們的一次調頻系統整體采用了模塊化設計方案，本項目中客戶的電站是通過2條高壓直流母線分別并網，我們只需要增加一臺高精度頻率采集器就能夠滿足客戶的項目需求，極大程度上幫助客戶節省了設備成本。此外模塊化設計大大降低了工程人員的工作開發難度，在實時過程中交付周期變得更可控。

四、總結

儲能電站一次調頻系統在保障電網安全、促進新能源消納、提升電力系統運行效率等方面發揮著重要作用，儲能電站參與一次調頻可以獲得調頻服務收入，可提高儲能電站的收益，對于構建堅強、智能、綠色的現代電力系統具有重要意義對于推動能源結構的轉型，實現清潔能源的高比例消納，促進低碳、綠色、可持續的能源發展。