中國電科院完成國內首次風電機組一次調頻能力試驗

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中國電科院完成國內首次風電機組一次調頻能力試驗

日前，我國首次風電機組一次調頻試驗在國家能源大型風電并網系統研發(實驗)中心張北風電試驗基地順利完成，標志著中國電力科學研究院具備了風電機組一次調頻試驗檢測能力，全面掌握了風電一次調頻技術。

近年來，我國風電發展迅猛。隨著高比例隨機性、波動性的風電集中接入電網，電網的調頻壓力及安全運行風險不斷增大，風電主動參與電網頻率調整已經成為保障風電并網安全、提高風電消納空間的必然選擇。事實上，國外風電發達國家制定的并網導則中已經對風電的調頻能力作出明確要求，要求并網運行的風電機組應具備一定的調頻能力并主動參與電網的一次調頻。據介紹，西班牙要求風電場提供裝機容量1.5%的備用容量用于調頻，德國要求裝機容量100MW以上的風電場應具備2%的一次調頻能力。

為滿足風電機組調頻能力的測試需求、促進國內風電技術進步，中國電科院積極開展風電機組一次調頻控制策略及試驗檢測技術研究。風電機組調頻主要包括預留旋轉備用和風輪旋轉動能利用兩種方式，具體包括慣量響應控制(風輪旋轉動能利用)、轉速控制(預留旋轉備用)、槳距角控制(預留旋轉備用)，三種控制方法可進行組合協調控制。通過改造升級機組的主控系統及變流器的控制策略即可使風電機組具備一次調頻功能。現場測試結果表明，機組的一次調頻能力主要取決于風況和具體的控制策略及參數設置。

通過對原有的電網適應性測試設備開展技術改造，中國電科院建立了風電一次調頻試驗檢測環境。風電機組一次調頻測試按照最新的IEC 61400-21(CDV版)標準，在不同的機組運行工況下，分別進行了風電機組慣量調頻、槳距角控制調頻和“慣量+槳距角”控制組合調頻試驗，全面試驗、檢測與評估風電機組的一次調頻能力。試驗結果表明，風電機組在不配備儲能的情況下，也可具備一定的一次調頻能力。

通過風電調頻技術及現場試驗研究，中國電科院全面掌握了風電機組參與電網一次調頻的響應特性，為風電參與電網一次調頻的實施提供了堅強的數據支撐與技術保障，有利于風電參與一次調頻等輔助服務的開展和電網運行安全水平及風電消納空間的進一步提升，也有利于我國風電產業的技術進步。

(中國電力科學研究院供稿)