GWZC-92000 新能源场站一次调频系统

一、GWZC-92000  新能源场站一次调频系统概念

     一次调频是指当电力系统频率偏离额定值时，电网内发电机组的控制系统自动根据频率偏差调整机组有功功率输出，以抑制频率变化的自动控制功能。在常规电力系统中，这一功能主要由火电、水电机组完成，当频率降低，机组增加有功出力；频率升高，机组减少有功出力，从而维持电力供需平衡，稳定电网频率。其响应速度快，通常在数秒内即可做出调整，是保障电力系统稳定运行的重要手段。

二、GWZC-92000  新能源场站一次调频系统关键技术参数:

     工业级嵌入式设备，采用4U插件式设计、无风扇、冗余电源设计

     接口资源丰富:4~10路以太网、8路串口

     支持IEC104、IEC101、MODBUS、CDT等规约，可支持规约扩展;

     通讯接口、算法一体化设计，模块化低耦合结构。

     高精度采集元件，采样精度≤3%。，采样频率≤100毫秒

     支持惯量响应、快速调压、AGC、AVC、快速调频等功能

三、 GWZC-92000  新能源场站一次调频系统的原理和控制策略

     为使新能源能够参与一次调频，需借助特殊控制策略赋予其类似传统机组的调频能力。以风电机组为例，常用虚拟惯性控制策略，通过调整风机变流器控制算法，使风机在电网频率变化时，快速释放或吸收转子动能转化为有功功率输出。当频率下降，风机释放转子动能，增加有功功率；频率上升，风机吸收能量，降低有功功率，模拟传统同步发电机惯性响应。光伏电站则多采用基于逆变器的控制策略，如虚拟同步发电机（VSG）技术，让光伏逆变器具备传统发电机的惯性、阻尼和调频特性，能根据电网频率变化快速调整有功功率输出，实现一次调频功能。

     模型预测控制（MPC）根据系统当前状态和预测模型，预测未来一段时间系统输出，通过滚动优化求解最优控制序列，实现对新能源机组的精确控制。在新能源一次调频中，MPC可提前预测新能源发电功率和负荷变化，结合电网频率偏差，优化计算新能源机组和储能系统的出力，使系统在不同工况下都能快速、准确响应频率变化，提高一次调频性能。

    考虑到新能源发电功率波动和电网频率变化在不同时间尺度上的特性，采用多时间尺度控制策略。超短期（秒级）利用虚拟惯性控制、储能快速充放电等快速响应手段，抑制频率快速波动；短期（分钟级）根据预测的新能源发电功率和负荷，调整新能源机组和储能系统出力，维持频率稳定；长期（小时级及以上）结合电力市场和电网调度，优化新能源发电计划和储能充放电策略，保障系统长期稳定运行。通过多时间尺度协同控制，充分发挥不同控制手段优势，提升新能源一次调频效果

四、 GWZC-92000  新能源场站一次调频系统的主要功能

    实时频率监测：通过高精度传感设备检测电网频率偏差（±0.05Hz精度），识别频率越限事件。

    快速功率响应：

    风电：通过桨距角控制或预留备用容量实现超发；

    光伏：结合限功率运行或储能系统实现降出力响应；

    储能：毫秒级充放电切换，提供瞬时功率支撑。

    协调控制策略：基于频率偏差幅度动态分配场站内机组调节任务，实现多机协同。

    安全保护机制：设置调节死区、限幅逻辑，防止机组过调或频繁动作，保障设备安全。

    该系统通过标准化通讯接口（如IEC 61850）接入电网调度，实现“源网协同”。实际应用中需结合场站装机类型、调节能力及电网要求定制策略，是支撑高比例新能源电网安全稳定运行的关键技术。