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江苏电网具备新能源电厂一次调频功能
2021-04-20分类:能源互联网 / 智慧电厂来源:国家电网报

4月8日12时30分,江苏电力调度控制中心自动化处专责张刘冬在位于南京的调控中心通过调度主站系统,对盐城4.75万千瓦大唐射阳风电场参与一次调频的性能开展了在线监测评估。30秒后,大唐射阳风电场测试结果正常返回,该电场参与一次调频响应及时、动作准确,测试达到预期效果。江苏电网新能源电厂的一次调频功能再次得到验证。

“评估过程中,大唐射阳风电场30秒调频响应指数大于0.85,这意味着在调频指令发出30秒内,风电场有功出力实际响应积分电量超过了理论响应积分电量的85%。”张刘冬说,“结果证明,如果此时电网出现较大扰动,大唐射阳风电场可作为江苏电网的一次调频备用容量及时投入使用,保障整个电网频率稳定。”

据介绍,频率是衡量电能质量的重要指标,当受到外界冲击、扰动时,电网频率会产生波动。过大的频率偏差不仅会影响各类企业生产用电,也会威胁电力系统安全,导致电网失稳解裂。在传统电力系统中,电网调度部门通过火电机组、水电机组的一次调频、自动发电控制等手段,将电网频率稳定在额定值50赫兹。而风力、光伏发电机组由于采用电力电子器件并网,并不具备传统交流发电机组的一次调频自动响应能力。

“4月4日11时45分,江苏全省风电、光伏发电功率2370万千瓦,占全省调度用电负荷比高达42.4%,创出新高。当时,省内机组已最大限度调峰,区外受电调节能力也达到极限,但电网负备用缺口仍然严重,系统安全稳定面临风险。”江苏电力调度控制中心副主任管益斌介绍,“在系统有效转动惯量和抗扰动能力持续降低的情况下,单纯依靠常规机组预留备用容量调节,既不经济也不现实。推进新能源机组参与一次调频,提高新能源电厂调节能力,成为保障大电网安全的必然选择。”

国网江苏省电力有限公司自2020年6月开始推进江苏电网新能源电厂一次调频功能建设,明确了新能源电厂一次调频技术要求和建设时间。截至今年3月,江苏省内已有73座新能源电厂配置了一次调频装置。

近期,国网江苏电力已组织江苏方天电力技术有限公司、大唐射阳新能源有限公司陆续完成了一次调频静态试验、站内动态试验、与省调主站联调试验等验证试验38项。3月31日首次验证试验完成,江苏电网具备了新能源电厂一次调频的能力。

为了在电网出现扰动时准确掌握新能源电厂的备用容量,国网江苏电力利用常规机组一次调频在线监测经验,设计了新能源一次调频在线监测系统,并研制了相关装置。该监测系统研发负责人管诗骈说:“基于我们自主研发的这套系统,电网调度人员能够从调度主站开展一次调频能力远方测试,掌握新能源电厂的一次调频能力,从而合理地安排常规机组运行方式。”

此外,国网江苏电力还在调度主站部署了系统转动惯量和一次调频容量监测系统。当调度人员发现在运常规机组一次调频能力无法将电网频率维持在允许范围内时,便会下发一次调频备用请求投入指令。收到指令后,新能源电厂将自动预留调节有功备用容量,满足电网低频增负荷功能要求。

新能源电厂参与电网一次调频,有助于缓解新能源装机规模不断扩大给电网调频带来的压力。根据计划安排,国网江苏电力将逐步开展新能源电厂一次调频功能试验,推进新能源电厂一次调频功能建设,不断提升网源协调发展水平,做好新能源消纳工作。该公司也正在推进相关行业标准制订,争取实现新能源一次调频技术新的突破。

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