我们的 FCR 解决方案包含：

• PowerSync EMS —— 我们的先进能源管理系统，实现实时控制与优化

• SCADA 配置 —— 定制化设计，用于与科华（Kehua）PCS 及外部电网系统接口

• 科华电力变换系统（PCS） —— 已在电网验证的高速响应性能

• FFD 储能系统（BESS） —— 采用 TCP/IP 并行通信架构，实现与输电系统运营商（TSO）EMS 的快速、精确通信

该架构确保亚秒级响应时间和精确的频率调节，满足最严格的 FCR 技术要求。

除了硬件和控制系统，我们还提供：

• 预装系统软件

• 完整的工程文档

• 详细的项目物料清单（BOM）

• 布局设计及接线图

• 已预配置的 FCR 合规设置

这一即装即用的解决方案使合作伙伴能够轻松、放心地实施 FCR，节省时间并降低调试风险。

频率范围

• 47.5 Hz – 49.0 Hz：可持续运行超过30分钟
  在此低频范围内，系统能够持续提供有功功率支持，以防止频率进一步下降，并为系统恢复争取时间。

• 49.0 Hz – 51.0 Hz：无限制运行
  这是正常电网运行频率范围。系统可以在该范围内持续提供频率调节服务，确保频率稳定。

• 51.0 Hz – 51.5 Hz：可持续运行超过30分钟
  在此高频范围内，系统能够吸收多余有功功率，以防止过频，同时为电网提供缓冲。

抗频率变化率能力（RoCoF）

FFDPOWER BESS能够在并网状态下承受高达 1.7 Hz/s 的频率变化率。此高容限对于应对电网中突发的大规模发电机跳闸或负荷骤变至关重要，确保系统在剧烈频率波动期间仍保持连网状态并持续提供稳定支持，防止因过高RoCoF而断开，从而提升电网韧性。

有限频率敏感模式–高频（LFSM-O）

• 频率响应中的有功功率调节
  当电网频率偏离不敏感区间时，BESS可提供有功功率调节。不敏感区间可在50.2 Hz至50.5 Hz范围内调节，以确保动态功率调节仅在该范围之外发生。此配置可根据特定输电系统运营商（TSO）的要求进行微调，避免对轻微频率波动产生过度响应。

• 可配置下垂系数设置
  用于频率变化响应的有功功率静态下垂系数可在0.1%至12%之间完全调节，通过EMS进行配置，实现对不同电网条件下的灵活控制。下垂系数的可调性使系统能够适应不同电网的频率调节特性和要求。

• 快速响应时间
  系统设计响应电网频率偏差的逆变器输出延迟小于500毫秒，确保在频率偏离时快速可靠地支撑电网。快速响应能力对于缓解频率偏差、迅速对抗过频效应至关重要。

• LFSM-O模式运行
  BESS在LFSM-O模式下有效运行，根据频率偏差调整有功功率输出或吸收：

  • 在过频事件中，系统按照LFSM-O特性减少有功输出。

  • 在吸收功率过程中，系统根据LFSM-O行为增加有功功率吸收，直至BESS达到满荷状态。

  • 系统可在LFSM-O模式下稳定运行，并灵活切换功率吸收与释放模式。

• 能量管理与容量控制
  BESS将继续吸收能量直到达到储能上限，随后停止吸收以防过充。如TSO要求，系统可在高频事件期间继续吸收功率，以确保可靠电网管理。这体现了系统智能化的能量管理策略，在最大化电网贡献的同时延长电池寿命。

• 转换时间考量
  系统考虑功率吸收与释放模式间的转换时间，并根据需要应用不同的下垂系数设置，确保平稳过渡，维持电网操作的稳定性与连续性。

有限频率敏感模式–低频（LFSM-U）

• 频率不敏感区间外的有功调节
  当电网频率偏离定义的不敏感区间时，BESS可相应调整有功功率。不敏感区间可配置在49.5 Hz至49.8 Hz范围内，实现针对低频事件的精确控制。

• 可配置下垂系数
  系统支持通过EMS动态调整下垂系数，范围为0.1%至12%，确保频率偏差响应满足电网运行要求。

• 快速响应时间
  BESS在500毫秒内对频率偏差做出响应（在同步发电机输出或逆变器输出测量）。快速响应可迅速支撑电网，防止频率持续下降并避免级联故障。

• LFSM-U模式运行
  在低频模式下，BESS根据LFSM-U特性调整有功功率：

  • 吸收功率时，随着频率稳定，系统减少吸收功率，并在必要时切换至放电模式。

  • 放电时，BESS随频率下降增加有功输出，确保电网得到稳定有效支持。

• 能量管理
  BESS将持续放电直至能量耗尽后自动停止输出。如TSO要求，系统可在达到某一频率阈值后继续放电，以保障长时间低频事件下的电网稳定，体现系统在紧急情况下的持续支撑能力。

• 运行模式转换
  系统考虑放电与吸收模式切换所需时间，静态下垂系数可在不同模式间调整，BESS能够平稳管理过渡，确保连续稳定运行。

• 基于容量的运行限制
  BESS遵循其总能量容量的运行限制，确保在各种电网条件下安全高效运行。

• 自动断开协议
  若BESS无法在低频负荷切除（UFLS）方案启动前切换至放电模式，将按安全操作要求断开。仅当系统在频率降至49 Hz前无法启动放电时才断开，作为防护机制防止电网进一步不稳定。

标准化一次频率调节模式（频率敏感模式FSM）

在FSM模式下，FFDPOWER EMS提供精确且可配置的有功功率响应，以满足TSO对一次频率调节服务的严格要求。

• FSM模式下有功功率响应
  BESS根据TSO定义的参数调整频率偏差对应的有功输出。可配置零死区和零不敏感区，确保对微小频率变化立即响应；也可按标准设置运行。零死区操作可提高频率调节精度。

• 有功响应参数

  • 最小有功变化为额定功率的10%。

  • 一次控制器最大不敏感阈值10 mHz（约0.02%额定频率）。

  • 死区可在0–200 mHz之间配置，以避免轻微频率波动造成不必要调节。

  • 下垂系数可调0.1%–12%，提供频率偏差响应灵活性。

• 频率偏差下的功率调节

  • 频率升高时，BESS减少有功输出，但受最大减功能力限制。

  • 频率下降时，增加有功输出，但不超过系统最大放电能力。

  • 实现高效功率管理、防止电网过载，并充分利用BESS容量。

• 频率阶跃与突变处理
  BESS能够快速准确调节有功输出，应对突发频率阶跃或骤变，维持系统稳定并避免功率波动。

• 频率偏差响应时间

  • 对频率偏差的初始有功调节延迟<500毫秒。

  • 完成所需功率调节的总时间≤30秒，确保及时有效支撑电网。

• aFRR能力
  BESS可提供自动频率恢复备用（aFRR）服务，持续根据实际电网频率偏差调整有功输出。

  • 频率恢复至标称值后，BESS可在2小时内恢复能量容量，同时继续提供必要的频率调节。

  • 在能量恢复期间，如电网处于警戒或紧急状态，系统可暂时降低aFRR容量，但仍参与电网稳定和正常运行恢复。

远程启停

FFDPOWER EMS支持远程控制功能，允许TSO或授权操作员远程启停BESS，应对紧急情况或定期维护。

• 有功停止指令
  接收到输入端口的停止指令后，BESS可在5秒内停止有功输出或降至零，实现快速响应。

• 远程控制兼容性
  系统支持相关运营商规定的远程控制协议，可根据需要进行修改或升级，以满足TSO或其他电网运营商的特定远程管理要求。

有功功率管理

• 有功调节指令
  接收输入端口指令后，BESS可在10秒内调整有功输出，确保按电网操作员要求及时高效地调节功率。

• 远程有功控制能力
  BESS支持远程调节有功输出，可按TSO规定的设备要求进行配置，实现与各类远程控制系统的兼容性和灵活性。

• 有功功率调节

FFDPOWER EMS 支持远程调节和手动控制有功功率设定点，以适应动态电网需求。

有功功率设定点远程调节：
BESS（电池储能系统）可根据远程控制指令或来自 TSO（输电系统运营商）的指令调整有功功率设定点。系统支持实时远程管理，实现有功功率输出的精确控制。TSO 会定义响应时间和达到新设定点的允许偏差范围。BESS 按照这些参数运行，确保调整可靠且响应迅速。

TSO 手动控制：
当 BESS 被移出 SARFP（频率与功率自动调节系统）时，TSO 可将系统切换至手动模式操作。TSO 会通知 BESS 所有者手动控制的切换，并指定过渡时间。在手动控制下，BESS 仍可全面运行，并继续符合相关运行标准。

参与频率控制储备（FCR）：
BESS 完全支持参与 FCR 服务，并满足以下具体要求：

• FCR 激活基于 TSO 定义的设定点，最大延迟不超过 30 秒。

• 接收到指令后，必须在 15 分钟内实现完全 FCR 激活。

• 激活后，BESS 必须维持稳定的 FCR 功率输出至少 60 分钟，以确保连续的频率支撑。

• 系统确保有功功率测量精确，设定点维持精度不超过额定功率的 ±1.0%。

测量与数据传输：
BESS 测量的关键运行参数（包括有功功率）分辨率为 1 秒或更短。这些测量数据及相关信息实时传输至 TSO，确保系统性能持续监控与管理。

自动并网

FFDPOWER EMS 配备智能自动重连功能，确保 BESS 在电网条件恢复正常时能安全、平稳地重新并网。

频率和电压条件：
BESS 仅在电网频率处于 49.9–50.1 Hz，电压水平在标称电压的 0.9–1.1 倍范围内时自动并网。这些严格条件保证并网过程中的电网稳定性。

自动重连延迟时间：
系统设有至少 60 秒的延迟时间后才启动重连，以确保电网条件在同步前已稳定。

有功功率提升的最大爬坡率：
BESS 遵循有功功率输出最大爬坡率要求，限制为 ≤ Pmax 的 20%/分钟。此控制爬坡确保平滑重入电网，不引起扰动。

备用条件：
如 TSO、BESS 所有者及相关配电系统运营商（DSO）协商一致，可将系统配置为符合这些备用自动重连参数。

虚拟惯性

FFDPOWER BESS 通过先进的逆变技术提供虚拟惯性功能，增强电网对频率波动的抵抗能力。

虚拟惯性功能：
BESS 通过逆变技术模拟同步发电机的惯性响应。虚拟惯性可仿真常规发电机的惯性支撑，在快速频率变化时稳定电网。在可再生能源渗透率日益增加的电网中，虚拟惯性对于维持系统惯性、降低频率变化率（RoCoF）至关重要。

控制系统与参数：
虚拟惯性控制系统的运行原理由 TSO 定义。BESS 配备灵活、响应快速的控制系统，可按 TSO 具体要求配置，确保虚拟惯性贡献有效、符合电网稳定性需求。

与电网并行运行：
BESS 并行运行于电网，在 TSO 设定的预设水平内提供所需虚拟惯性响应，支持电网在快速频率偏差下的稳定性。

抗短路能力

FFDPOWER BESS 具有强大的故障穿越（FRT）能力，确保在电网短路事件期间及之后稳定运行并提供支撑。

故障穿越能力：
BESS 逆变器设计可承受一定电压跌落和电流冲击，具备低电压穿越（LVRT）与高电压穿越（HVRT）能力。这意味着在电网短路故障期间，系统不会立即断开，而是在故障清除后迅速恢复正常功率输出，从而避免进一步电网不稳定。

故障电流贡献：
EMS 控制 BESS 在短路事件中的故障电流注入，通常限制在安全范围内，以防止对电网或 BESS 本身造成损害。该受控故障电流注入对于保护电网设备及维持系统整体稳定性至关重要。

快速保护与恢复：
系统集成快速故障检测与保护机制，可迅速响应检测到的短路故障，通过限制电流或调整运行模式进行处理。故障清除后，EMS 智能引导 BESS 恢复正常运行，确保电网持续供电。电压跌落深度与持续时间容差、故障电流上限等参数通常根据当地电网规范及 TSO 要求配置。