近日，山西欣旺達(dá)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院配合國網(wǎng)山西省電力公司及山西電力科學(xué)研究院科技項(xiàng)目“規(guī)模化風(fēng)場調(diào)頻關(guān)鍵技術(shù)研究及工程應(yīng)用”試驗(yàn)圓滿成功，該試驗(yàn)依托山西省科技廳“10MW級鋰電池儲能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及工程示范”項(xiàng)目。該工程是國內(nèi)首例大規(guī)模儲能系統(tǒng)接入風(fēng)電場35kV母線側(cè)的工程應(yīng)用。山西欣旺達(dá)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院秉承“嚴(yán)謹(jǐn) 科學(xué)”的理念，為該項(xiàng)目提供儲能系統(tǒng)及整體解決方案，順利完成了國內(nèi)首例風(fēng)電場一次調(diào)頻試驗(yàn)，證明了利用儲能系統(tǒng)可以完善新能源的一次調(diào)頻能力，提升新能源的消納能力和電網(wǎng)的安全性、可靠性。
 
該項(xiàng)目被列入2016年省科技廳重大科技攻關(guān)計劃，于2018年駛?cè)腙P(guān)鍵的一年，在大規(guī)模儲能系統(tǒng)接入風(fēng)電場無先例可循的情況下，對設(shè)備可靠性提出嚴(yán)苛要求。項(xiàng)目同時面臨了生產(chǎn)周期緊張、接入電網(wǎng)困難、項(xiàng)目周期不足等問題。山西欣旺達(dá)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院面對問題積極尋找解決方案，與國網(wǎng)山西省電力公司調(diào)度控制中心、山西電力科學(xué)研究院通力合作，共同推動項(xiàng)目進(jìn)展，在全體成員共同努力下，攻堅克難，在龍源老千山風(fēng)場順利完成了一期接入試驗(yàn)。
 
1．試驗(yàn)條件：
 
在配備6MW/6MWH的儲能裝置后，風(fēng)場留有備用容量2MW、10MW一次調(diào)頻能力；風(fēng)場無備用容量一次調(diào)頻能力。分別在風(fēng)場30%，50%額定負(fù)荷下試驗(yàn)。試驗(yàn)期間由于風(fēng)場風(fēng)力不夠，風(fēng)場風(fēng)機(jī)故障多，80%額定負(fù)荷試驗(yàn)條件無法滿足。
 
2．試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)：
 
完全依據(jù)電力系統(tǒng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)技術(shù)規(guī)范DL/T1870-2018的要求，風(fēng)場一次調(diào)頻死區(qū)為0.05Hz風(fēng)場下垂特性設(shè)為2.5%。
 
3．試驗(yàn)內(nèi)容：
 
（1）在風(fēng)場無備用容量時，靠儲能裝置來實(shí)現(xiàn)一次調(diào)頻的功能，儲能裝置在接受到調(diào)頻指令后，完全能夠達(dá)到3秒有響應(yīng)，12秒達(dá)到應(yīng)變負(fù)荷的90%，15秒穩(wěn)定的技術(shù)指標(biāo)。
 
（2）在風(fēng)場有棄風(fēng)2MW時，頻差為0.1Hz，對應(yīng)于指標(biāo)要求，風(fēng)場一次調(diào)頻出力應(yīng)為3.9MW，這時風(fēng)場出力2MW，儲能出力1.9MW。風(fēng)場負(fù)荷上升速率慢，前期儲能出力3.9MW，在風(fēng)場出力逐步跟上后，儲能出力慢慢減少。穩(wěn)定后風(fēng)場出力2MW，儲能出力1.9MW。
 
（3）在風(fēng)場有棄風(fēng)10MW時，頻差為0.1Hz，對應(yīng)于指標(biāo)要求，風(fēng)場一次調(diào)頻出力合格為3.9MW。這時風(fēng)場指令為10MW，儲能出力0MW。充分利用風(fēng)場的棄風(fēng)作為電網(wǎng)頻率擾動后的備用容量，既為電網(wǎng)頻率在擾動后的快速穩(wěn)定多做了貢獻(xiàn)；又充分的利用了風(fēng)場的棄風(fēng)，減少風(fēng)場的棄風(fēng)。風(fēng)場出力變化速率慢，前期儲能出力3.9MW，在風(fēng)場出力逐步跟上后，儲能出力慢慢減少。穩(wěn)定后風(fēng)場出力10MW，儲能出力0MW。
 
（4）在風(fēng)場一次調(diào)頻指令是減負(fù)荷時，首先給儲能充電。儲能充電電量滿后，電網(wǎng)頻差還有，一次調(diào)頻指令依然存在，這時風(fēng)場再執(zhí)行減負(fù)荷指令。在滿足電網(wǎng)一次調(diào)頻要求的前提下，最大限度減少風(fēng)場棄風(fēng)。
 
（5）為保證儲能的安全利用，優(yōu)化配置儲能設(shè)備。將儲能設(shè)備配比為小儲能和大儲能兩部分。在電網(wǎng)頻率頻繁擾動的區(qū)域，頻繁動作小儲能裝置，在小儲能不能滿足要求時，大儲能補(bǔ)充。最大限度的減少全部儲能裝置的動作次數(shù)。定期檢查小儲能裝置的性能，確保儲能裝置的安全利用。同時也能實(shí)現(xiàn)雙細(xì)則下儲能裝置的經(jīng)濟(jì)利用。
 
（6）在風(fēng)場場站靠儲能裝置平滑輸出方面也做了一些工作和試驗(yàn)。本身一次調(diào)頻疊加AGC后的指令已經(jīng)做了平滑處理。
 
因老千山風(fēng)場位于彎多坡斗的山脊處，工程器械、儲能設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場難度大、時間長，為了在試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)前順利完工，在保證工程質(zhì)量的前提下，夜以繼日、風(fēng)雪無阻。經(jīng)過197個日夜的不懈奮斗，從30℃到-30℃，在欣旺達(dá)能源人的共同努力下，最終在2019年1月30日前，完成了國內(nèi)首例大規(guī)模儲能系統(tǒng)接入風(fēng)電場35kV母線側(cè)的工程應(yīng)用、國內(nèi)首例風(fēng)電場一次調(diào)頻試驗(yàn)。作為國內(nèi)目前唯一擁有此類工程案例的單位，山西欣旺達(dá)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院將不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，同時注