近日，山西欣旺達能源互聯網研究院配合國網山西省電力公司及山西電力科學研究院科技項目“規模化風場調頻關鍵技術研究及工程應用”試驗圓滿成功，該試驗依托山西省科技廳“10MW級鋰電池儲能系統關鍵技術及工程示范”項目。該工程是國內首例大規模儲能系統接入風電場35kV母線側的工程應用。山西欣旺達能源互聯網研究院秉承“嚴謹 科學”的理念，為該項目提供儲能系統及整體解決方案，順利完成了國內首例風電場一次調頻試驗，證明了利用儲能系統可以完善新能源的一次調頻能力，提升新能源的消納能力和電網的安全性、可靠性。
 
該項目被列入2016年省科技廳重大科技攻關計劃，于2018年駛入關鍵的一年，在大規模儲能系統接入風電場無先例可循的情況下，對設備可靠性提出嚴苛要求。項目同時面臨了生產周期緊張、接入電網困難、項目周期不足等問題。山西欣旺達能源互聯網研究院面對問題積極尋找解決方案，與國網山西省電力公司調度控制中心、山西電力科學研究院通力合作，共同推動項目進展，在全體成員共同努力下，攻堅克難，在龍源老千山風場順利完成了一期接入試驗。
 
1．試驗條件：
 
在配備6MW/6MWH的儲能裝置后，風場留有備用容量2MW、10MW一次調頻能力；風場無備用容量一次調頻能力。分別在風場30%，50%額定負荷下試驗。試驗期間由于風場風力不夠，風場風機故障多，80%額定負荷試驗條件無法滿足。
 
2．試驗技術指標：
 
完全依據電力系統網源協調技術規范DL/T1870-2018的要求，風場一次調頻死區為0.05Hz風場下垂特性設為2.5%。
 
3．試驗內容：
 
（1）在風場無備用容量時，靠儲能裝置來實現一次調頻的功能，儲能裝置在接受到調頻指令后，完全能夠達到3秒有響應，12秒達到應變負荷的90%，15秒穩定的技術指標。
 
（2）在風場有棄風2MW時，頻差為0.1Hz，對應于指標要求，風場一次調頻出力應為3.9MW，這時風場出力2MW，儲能出力1.9MW。風場負荷上升速率慢，前期儲能出力3.9MW，在風場出力逐步跟上后，儲能出力慢慢減少。穩定后風場出力2MW，儲能出力1.9MW。
 
（3）在風場有棄風10MW時，頻差為0.1Hz，對應于指標要求，風場一次調頻出力合格為3.9MW。這時風場指令為10MW，儲能出力0MW。充分利用風場的棄風作為電網頻率擾動后的備用容量，既為電網頻率在擾動后的快速穩定多做了貢獻；又充分的利用了風場的棄風，減少風場的棄風。風場出力變化速率慢，前期儲能出力3.9MW，在風場出力逐步跟上后，儲能出力慢慢減少。穩定后風場出力10MW，儲能出力0MW。
 
（4）在風場一次調頻指令是減負荷時，首先給儲能充電。儲能充電電量滿后，電網頻差還有，一次調頻指令依然存在，這時風場再執行減負荷指令。在滿足電網一次調頻要求的前提下，最大限度減少風場棄風。
 
（5）為保證儲能的安全利用，優化配置儲能設備。將儲能設備配比為小儲能和大儲能兩部分。在電網頻率頻繁擾動的區域，頻繁動作小儲能裝置，在小儲能不能滿足要求時，大儲能補充。最大限度的減少全部儲能裝置的動作次數。定期檢查小儲能裝置的性能，確保儲能裝置的安全利用。同時也能實現雙細則下儲能裝置的經濟利用。
 
（6）在風場場站靠儲能裝置平滑輸出方面也做了一些工作和試驗。本身一次調頻疊加AGC后的指令已經做了平滑處理。
 
因老千山風場位于彎多坡斗的山脊處，工程器械、儲能設備到達現場難度大、時間長，為了在試驗節點前順利完工，在保證工程質量的前提下，夜以繼日、風雪無阻。經過197個日夜的不懈奮斗，從30℃到-30℃，在欣旺達能源人的共同努力下，最終在2019年1月30日前，完成了國內首例大規模儲能系統接入風電場35kV母線側的工程應用、國內首例風電場一次調頻試驗。作為國內目前唯一擁有此類工程案例的單位，山西欣旺達能源互聯網研究院將不斷加強技術創新，同時注