一次调频系统在某储能项目上的应用

一、项目背景

随着社会经济的发展，风力、光伏、储能等新能源技术快速发展，储能技术作为智能电网领域中关键的组成部分，其发挥的作用越来越重要。为了保证电网在不同扰动下的安全稳定，大规模储能在电网调频中的应用越来越广泛。

实际上早在2022年，GB/T 40595-2021标准就提出了对于接入35KV接入35kV及以上电压等级的储能电站、风电、光伏等并网电源。它明确了一次调频动态性能的要求，包括有功功率的滞后时间、上升时间、调节时间以及稳定时的有功功率调节偏差等。

本储能项目位于江苏省宿迁市，由威腾能源负责总EPC。项目总装机容量为30MWh。根据项目接入系统的批复要求，储能能量管理系统需具备接受电网调度指令或电站AGC/AVC系统控制指令的能力。此外，储能系统还需具备参与一次调频和无功功率控制的功能。

二、项目介绍

本项目使用了我司一次调频系统。本系统包含一面800*600*2200标准控制柜，电源支持AC/DC 220V/110V 50～60Hz单电源/冗余电源可选(失电告警)；内置一台QTouch-3200一次调频核心服务，操作系统采用实时Linux系统，搭载最新的QTouch自主可控跨平台组态软件V3.0版本，具备IEC60870、IEC61850、Modbus、OPC等众多通讯接口，具有强大的逻辑编程能力，可以自定义控制策略和自动控制方式。

考虑到本储能项目是2条高压直流母线分别并网，我们内置了2台高精度电网频率采集装置，分别采集两条直流母线的频率。该频率采集器具备分辨率为0.002Hz，并有长达2000个周期数据录波功能，具有电能量统计、谐波采集、快速电压波动、电压暂变、动态捕捉等强大的电网数据分析能力；具有SOE记录、故障录波、稳态/暂态/瞬态电能质量、多路DO输出等特色功能，功能强大，以满足协调控制设备高精度高速度采样控制需求，从而满足电站验收标准频率精度不大于0.003Hz。

系统内置一台17寸的可触摸显示器，以及一台工业级数据交换机，采用了热备电源。显示器展示我们舜通智能自主研发的最新一代QTouchV3.0组态软件，具备强大的高可靠性图形界面，实时显示监控点位所有的状态信息、实时参数信息，显示频率监测系统的一次接线图，实时曲线图，历史曲线图，实时报警信息，历史报警信息等等，画面切换流畅。大大提升了工程运维人员的工作效率。  

一次调频设备的外观以及结构尺寸如下图所展示：

三、项目亮点

储能电站一次调频系统对时间响应要求高，理论上要求一次调频系统从检测到电网频率变化到开始响应的时间应尽可能短，一般要求不大于1秒。我们的一次调频核心服务器除了本身具备强大的逻辑编程能力，还内置了我司最新一代QTouchV3.0组态软件，组态软件使用即时通信语言，极大的减少了通信延时；软件代码采用模块化设计，极大程度上减少了代码冗余；软件具备处理时间序列的实时数据能力，可以大大满足运行过程的高实时性要求；软件具备强大的历史数据管理能力，解决运行过程中产生大量数据存储的问题。  

我们的一次调频系统整体采用了模块化设计方案，本项目中客户的电站是通过2条高压直流母线分别并网，我们只需要增加一台高精度频率采集器就能够满足客户的项目需求，极大程度上帮助客户节省了设备成本。此外模块化设计大大降低了工程人员的工作开发难度，在实时过程中交付周期变得更可控。

四、总结

储能电站一次调频系统在保障电网安全、促进新能源消纳、提升电力系统运行效率等方面发挥着重要作用，储能电站参与一次调频可以获得调频服务收入，可提高储能电站的收益，对于构建坚强、智能、绿色的现代电力系统具有重要意义对于推动能源结构的转型，实现清洁能源的高比例消纳，促进低碳、绿色、可持续的能源发展。