“规模化风场调频关键技术研究及工程应用”试验圆满成功

　　近日，山西欣旺达能源互联网+研究院配合国网山西省电力公司及山西电力科学研究院科技项目“规模化风场调频关键技术研究及工程应用”试验圆满成功，该试验依托山西省科技厅“10MW级锂电池储能系统关键技术及工程示范”项目。该工程是国内首例大规模储能系统接入风电场35kV母线侧的工程应用。国内首例风电场一次调频试验的顺利完成，证明了利用储能系统可以完善新能源的一次调频能力，提升新能源的消纳能力和电网的安全性、可靠性。

　　该项目被列入2016年省科技厅重大科技攻关计划，于2018年驶入关键的一年，在大规模储能系统接入风电场无先例可循的情况下，对设备可靠性提出严苛要求。项目同时面临着生产周期紧张、接入电网困难、项目周期不足等问题。

　　1.试验条件：

　　在配备6MW/6MWH的储能装置后，风场留有备用容量2MW、10MW一次调频能力;风场无备用容量一次调频能力。分别在风场30%，50%额定负荷下试验。试验期间由于风场风力不够，风场风机故障多，80%额定负荷试验条件无法满足。

　　2.试验技术指标：

　　完全依据电力系统网源协调技术规范DL/T1870-2018的要求，风场一次调频死区为0.05Hz风场下垂特性设为2.5%。

　　3.试验内容：

　　(1)在风场无备用容量时，靠储能装置来实现一次调频的功能，储能装置在接受到调频指令后，完全能够达到3秒有响应，12秒达到应变负荷的90%，15秒稳定的技术指标。

　　(2)在风场有弃风2MW时，频差为0.1Hz，对应于指标要求，风场一次调频出力应为3.9MW，这时风场出力2MW，储能出力1.9MW。风场负荷上升速率慢，前期储能出力3.9MW，在风场出力逐步跟上后，储能出力慢慢减少。稳定后风场出力2MW，储能出力1.9MW。

　　(3)在风场有弃风10MW时，频差为0.1Hz，对应于指标要求，风场一次调频出力合格为3.9MW。这时风场指令为10MW，储能出力0MW。充分利用风场的弃风作为电网频率扰动后的备用容量，既为电网频率在扰动后的快速稳定多做了贡献;又充分的利用了风场的弃风，减少风场的弃风。风场出力变化速率慢，前期储能出力3.9MW，在风场出力逐步跟上后，储能出力慢慢减少。稳定后风场出力10MW，储能出力0MW。

　　(4)在风场一次调频指令是减负荷时，首先给储能充电。储能充电电量满后，电网频差还有，一次调频指令依然存在，这时风场再执行减负荷指令。在满足电网一次调频要求的前提下，最大限度减少风场弃风。

　　(5)为保证储能的安全利用，优化配置储能设备。将储能设备配比为小储能和大储能两部分。在电网频率频繁扰动的区域，频繁动作小储能装置，在小储能不能满足要求时，大储能补充。最大限度的减少全部储能装置的动作次数。定期检查小储能装置的性能，确保储能装置的安全利用。同时也能实现双细则下储能装置的经济利用。

　　(6)在风场场站靠储能装置平滑输出方面也做了一些工作和试验。本身一次调频叠加AGC后的指令已经做了平滑处理。

　　因老千山风场位于弯多坡斗的山脊处，工程器械、储能设备到达现场难度大、时间长，为了在试验节点前顺利完工，在保证工程质量的前提下，夜以继日、风雪无阻。经过197个日夜的不懈奋斗，从30℃到-30℃，最终在2019年1月30日前，完成了国内首例大规模储能系统接入风电场35kV母线侧的工程应用、国内首例风电场一次调频试验。