基于功率指令前馈的备用模式下光伏发电单元百毫秒级快速调频

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作者 颜湘武 梁白雪 +2 位作者 李锐博 贾焦心 董清 《电网技术》 北大核心 2025年第6期2378-2387,I0042-I0044,共13页

光伏发电大规模并网会导致电力系统频率调节能力下降,现有有功备用模式下变功率跟踪的技术方案虽然可以满足一次调频功率响应幅值的需求,但0.6~3s的响应时长使其难以及时提供惯量支撑功率来抑制系统频率快速变化。分析表明光伏组件及电... 光伏发电大规模并网会导致电力系统频率调节能力下降,现有有功备用模式下变功率跟踪的技术方案虽然可以满足一次调频功率响应幅值的需求,但0.6~3s的响应时长使其难以及时提供惯量支撑功率来抑制系统频率快速变化。分析表明光伏组件及电压电流控制环节具有快速响应特性,响应时间为毫秒(ms)级,限制调频响应速度的主导因素是秒级的功率跟踪算法。为提升调频能力,提出一种功率指令前馈的光伏发电单元快速调频方法,即通过变功率跟踪算法响应频率慢速波动、功率指令前馈控制响应频率快速波动的方式进行一次调频和惯量支撑。构建频率响应模型,对比分析光伏发电单元调频动态对频率共模和差模分量响应的影响。结果表明,所提方法能够将调频响应时间由国标要求的秒级减小至百毫秒级,进而有效改善最大频率变化率和最大频率偏差指标,同时还具有抑制频率差模分量的作用。 展开更多

关键词 快速调频 一次调频 光伏发电 虚拟惯量 频率响应 变功率跟踪

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考虑储能参与快速调频动作时机与深度的容量配置方法 被引量：88

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作者 黄际元 李欣然 +1 位作者 曹一家 刘卫健 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期454-464,共11页

提出一种考虑储能参与快速调频动作时机与深度的容量配置方法。首先依据复频域灵敏度原理分析了含储能的区域电网的频率特性,基于此提出一种针对储能的综合控制模式,它包含了虚拟惯性控制和虚拟下垂控制模式。然后,基于时域灵敏度原理... 提出一种考虑储能参与快速调频动作时机与深度的容量配置方法。首先依据复频域灵敏度原理分析了含储能的区域电网的频率特性,基于此提出一种针对储能的综合控制模式,它包含了虚拟惯性控制和虚拟下垂控制模式。然后,基于时域灵敏度原理和调频评估指标,理论推导了储能在参与快速调频时的时域频率响应特性,分析了确定其合理动作时机应当满足的条件,结合此条件给出了相关动作时机及其应当采取的控制模式;同时,结合调频评估指标要求确定了动作深度,并给出了所必需的动作深度与额定功率之间的关系,进而形成了储能容量配置方法并给出了相应的流程。最后,以某典型电网的参考事故为初始条件进行了仿真验证,结果表明所提方法能以较小的储能配置容量实现调频评估指标要求。 展开更多

关键词 储能 快速调频 时机 深度 容量配置

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储能电池参与电网快速调频的自适应控制策略 被引量：60

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作者 李欣然 邓涛 +3 位作者 黄际元 黎淑娟 杨俊 邓敏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2362-2369,共8页

为充分利用储能对电网调频性能的改善作用,对储能电池参与电网快速调频的控制策略展开了研究。通过分析含储能电池的区域电网幅频特性,得到电网可承受的最大负荷扰动范围;兼顾电网调频控制要求和储能电池容量限制因素,提出一种考虑储能... 为充分利用储能对电网调频性能的改善作用,对储能电池参与电网快速调频的控制策略展开了研究。通过分析含储能电池的区域电网幅频特性,得到电网可承受的最大负荷扰动范围;兼顾电网调频控制要求和储能电池容量限制因素,提出一种考虑储能电池荷电状态(SOC)因素的调频自适应控制策略,并给出了储能电池参与调频的时域评价指标;最后以典型区域电网为例对该策略进行仿真验证。结果表明:所提策略能较大幅度提升区域电网所能承受的负荷扰动最大值,即改善电网的抗干扰能力;相较其他控制策略,其在短时扰动(阶跃负荷扰动)工况下,改善频率指标的效果更为显著,而在长时扰动(连续负荷扰动)工况下,其在储能电池SOC指标效果上更有优势。研究结果验证了所提方法的有效性和优势。 展开更多

关键词 储能电池 快速调频 区域电网 自适应控制 负荷扰动 荷电状态

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线性调频信号检测的快速调频变换算法

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作者 徐楚林 冯海泓 蒋国岩 《声学技术》 CSCD 2009年第2期196-199,共4页

线性调频(LFM)信号是雷达和声呐系统中常用的宽带信号。介绍了一种快速调频变换算法,用于线性调频信号的检测。首先对该方法进行了详细的推导和讨论,讨论了该快速算法中使用到的部分傅立叶变换快速算法,并研究了快速调频变换算法的计算... 线性调频(LFM)信号是雷达和声呐系统中常用的宽带信号。介绍了一种快速调频变换算法,用于线性调频信号的检测。首先对该方法进行了详细的推导和讨论,讨论了该快速算法中使用到的部分傅立叶变换快速算法,并研究了快速调频变换算法的计算量。最后,实验表明了快速调频变换算法有良好的信号检测性能。 展开更多

关键词 线性调频 快速调频变换 部分傅立叶变换

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风电场快速调频技术的工程实践及关键参数取值 被引量：9

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作者 肖亮 陈亦平 +3 位作者 伍阳阳 张勇 范展滔 杨林 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2536-2545,共10页

为加快推动风电场快速调频技术的工程应用,规范快速调频核心涉网参数的定值管理,首先,调研了国内外电网运行导则对风电场快速调频的技术要求,总结了国内外并网风电场快速调频实际采用的技术路线及现场实测调频能力,并提炼了有关启示,同... 为加快推动风电场快速调频技术的工程应用,规范快速调频核心涉网参数的定值管理,首先,调研了国内外电网运行导则对风电场快速调频的技术要求,总结了国内外并网风电场快速调频实际采用的技术路线及现场实测调频能力,并提炼了有关启示,同时介绍了云南电网风电场快速调频的典型实施方案以及现场实测经验。然后,提出了以直流频率限制控制器死区和频率变化率为约束的风电场快速调频涉网参数设置方法。最后,以云南电网为例开展了仿真计算。研究结果表明:云南风电场快速调频死区宜设置在±0.03 Hz到±0.05 Hz之间,建议当风电装机占比为10%~30%时,将快速调频上调限幅设置为风电场额定功率的6%~8%,调差率设置为4%~6%;当风电占比在30%以上时,建议调频上调限幅最大为风电场额定功率的6%,调差率最大设置为8%。 展开更多

关键词 新能源快速调频 风电场 一次调频 惯量响应 涉网参数 系统频率响应模型

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超级电容辅助燃煤机组快速调频技术研究 被引量：10

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作者 王伟 陈钢 +4 位作者 常东锋 兀鹏越 高林 寇水超 王倩 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第8期111-116,共6页

超级电容具有功率密度大、充放电速度快、循环寿命长等特点。为经济有效地提升深度调峰下火电机组一次调频响应能力,本文提出了一种超级电容辅助优化一次调频方案。基于目前电网调频需求以及机组调频能力,分析机组所需要的超级电容功率... 超级电容具有功率密度大、充放电速度快、循环寿命长等特点。为经济有效地提升深度调峰下火电机组一次调频响应能力,本文提出了一种超级电容辅助优化一次调频方案。基于目前电网调频需求以及机组调频能力,分析机组所需要的超级电容功率以及容量。结果表明:通过合理的电容选择与连接控制,可以实现主蒸汽调节阀的运行开度进一步提高,机组煤耗降低1.0 g/(kW·h)左右,节能收益显著,4.3年可收回成本。本文技术可应用于火电机组一次调频优化及提高机组灵活性等技术改造项目。 展开更多

关键词 超级电容 快速调频 储能 主蒸汽调节阀 节流损失 节能

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储能参与电力系统快速调频的需求评估方法 被引量：18

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作者 樊海锋 俞智鹏 +2 位作者 刘文龙 徐春雷 耿光超 《电力工程技术》 2019年第2期18-24,共7页

随着特高压直流建设和可再生能源发展,直流闭锁故障对电力系统快速调频提出了挑战。针对储能技术改善电力系统频率稳定性,提出了一种储能参与系统快速调频的需求评估方法。首先提出了电力系统快速调频的瓶颈评估指标和瓶颈场景分析方法... 随着特高压直流建设和可再生能源发展,直流闭锁故障对电力系统快速调频提出了挑战。针对储能技术改善电力系统频率稳定性,提出了一种储能参与系统快速调频的需求评估方法。首先提出了电力系统快速调频的瓶颈评估指标和瓶颈场景分析方法,为储能容量配置提供了场景基础;接着又提出了基于瓶颈边界场景的储能容量优化配置方法,以最小化储能容量配置成本消除电力系统快速调频的瓶颈场景;最后基于江苏电网实际数据进行了算例分析,结果验证了所提出的需求评估方法的有效性。 展开更多

关键词 储能 快速调频 需求评估 瓶颈

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一种适应新型电力系统深度调峰快速调频的工程最速控制器 被引量：17

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作者 李军 黄卫剑 +5 位作者 陈锦攀 王朋 周永言 朱亚清 潘凤萍 李德波 《广东电力》 2021年第8期110-119,共10页

新型电力系统的标志是绿色能源的快速发展,电网亟需快速增加调峰、调频能力,要求现有火电机组能够大幅提升深度调峰和快速调频性能;但常规积分器(conventional integrator,CI)作用存在跟踪常值扰动效率不高的本质缺陷,导致目前火电机组... 新型电力系统的标志是绿色能源的快速发展,电网亟需快速增加调峰、调频能力,要求现有火电机组能够大幅提升深度调峰和快速调频性能;但常规积分器(conventional integrator,CI)作用存在跟踪常值扰动效率不高的本质缺陷,导致目前火电机组过程控制普遍采用的比例积分微分(proportional-integral-differential,PID)控制性能不足以继续满足这种要求。鉴于此,发明一种工程最速跟踪滤波器(engineering fastest tracking filter,EFTF),采用EFTF构造出一种工程最速控制器(engineering fastest controller,EFC),解决CI作用的本质缺陷,实现工程上的最速控制性能。通过将EFC与最优PI/PID控制进行对比,验证了EFC的控制性能显著优于最优PI/PID控制。所给出的典型商业应用案例证明:与PID控制相比,EFC能够保证重要的过程参数不超标,大幅提升综合调频性能指标,可应用于PID控制难以胜任的场合,有效提高火电机组过程控制性能。 展开更多

关键词 火电机组 过程控制 比例积分微分 工程最速跟踪滤波器 工程最速控制器 新型电力系统 深度调峰 快速调频

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独立储能参与的电能量和全过程调频市场联合出清模型

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作者 黄翰锟 王秀丽 +2 位作者 张恒源 李洁 李亚飞 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期17-27,共11页

为应对电力系统内同步资源占比逐渐下降给系统频率安全带来的挑战,从储能参与快速调频、提高系统频率安全性的实际需求出发,基于有储能参与的电能量和备用市场出清模型展开推导。依次分析了无储能参与和有储能参与时系统的频率响应过程... 为应对电力系统内同步资源占比逐渐下降给系统频率安全带来的挑战,从储能参与快速调频、提高系统频率安全性的实际需求出发,基于有储能参与的电能量和备用市场出清模型展开推导。依次分析了无储能参与和有储能参与时系统的频率响应过程,确定了储能提供快速调频和二次调频的约束条件,建立了独立储能参与的电能量和备用市场、调频辅助服务市场(包含快速调频)的联合出清模型,并给出了该模型下电能量、运行备用、快速调频和二次调频的定价机制。所提模型涉及了惯量响应、快速调频、一次调频和二次调频4个阶段,反映了电力系统全阶段频率安全特性。仿真结果表明,相比无储能参与的联合出清模型,所提模型在IEEE-30和NREL-118算例下系统运行成本分别降低了约0.72%和0.47%,在提高了系统频率安全性的同时实现了系统运行成本的降低。 展开更多

关键词 快速调频 储能 调频辅助服务 电力市场 频率响应

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计及新能源场站调频时延的电力系统频率响应模型及应用

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作者 董玮 施志明 +2 位作者 张晓琳 陈志磊 苏建徽 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第12期4657-4668,I0010,共13页

随着新能源机组不断挤占传统同步机组空间,系统频率特性愈加受制于新能源场站调频性能。然而,由于新能源场站调频架构及技术手段的差异,不同场站调频时延相差较大,且系统频率特性与场站调频时延关系模糊。对此,该文对计及新能源场站调... 随着新能源机组不断挤占传统同步机组空间,系统频率特性愈加受制于新能源场站调频性能。然而,由于新能源场站调频架构及技术手段的差异,不同场站调频时延相差较大,且系统频率特性与场站调频时延关系模糊。对此,该文对计及新能源场站调频时延的电力系统频率特性进行分析。在阐述场站调频控制典型架构及控制机理的基础上,揭示场站快速调频响应滞后时间构成要素;继而将响应滞后时间作为时延环节加入新能源电站快速调频控制模型中,并利用一阶Taylor与Pade对时延环节进行等效并量化误差,明确两种等效方式的适用范围;通过探究新能源机组调频环节聚合等值规则,形成计及新能源场站调频控制时延的发电机组调频简化聚合模型;最后,运用硬件在环试验平台对所提模型进行验证,并基于所提时域解析模型,分别从惯量水平、新能源发电占比、同步机调频备用资源等多角度探明新能源调频时延对电力系统的频率特性的影响。测试结果表明所提的电力系统频率响应模型得出的频率特征与实际结果吻合度高,依据所提模型的频率特性分析结论具有可信度,为新能源场站快速调频技术指标与测试评估方案制定提供理论参考。 展开更多

关键词 新能源场站 快速调频 频率特性 控制时延 频率响应模型

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考虑替代效应的电动汽车负荷参与调频辅助服务市场出清方式 被引量：11

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作者 崔杨 周飞杰 +2 位作者 赵钰婷 刘新元 韩传鼎 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期111-119,共9页

在新能源并网比例不断提高的背景下,按需扩大调频辅助服务提供主体,引入负荷侧资源提供高性能调频服务,并逐步使市场竞争多元化是市场化探索调频辅助服务机制的重要趋势。为此,分析了当前出清方式与补偿机制下电动汽车(EV)参与调频辅助... 在新能源并网比例不断提高的背景下,按需扩大调频辅助服务提供主体,引入负荷侧资源提供高性能调频服务,并逐步使市场竞争多元化是市场化探索调频辅助服务机制的重要趋势。为此,分析了当前出清方式与补偿机制下电动汽车(EV)参与调频辅助服务市场的市场竞争力,并提出了考虑替代效应的调频资源报价修正方式。分别建立了调频辅助服务市场与电能量市场顺次出清及联合出清模型;分析了EV的出行数据,根据当前电池售价形成基于电池损耗成本的补偿价格响应模型;结合联合出清模型及补偿价格响应模型计算EV以当前价格排序及考虑快速调频资源替代效应后的价格排序参与调频辅助服务市场的利用率。算例仿真结果表明,当前的补偿价格不能很好地调动EV参与调频辅助服务市场的积极性,需要合理改善价格排序方式,而考虑替代效应的价格排序方式能提高EV的中标率,同时减少调频辅助服务市场的支出。 展开更多

关键词 电动汽车 调频辅助服务 电力市场 出清方式 快速调频资源 替代效应 联合出清

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