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FCR和aFFR

用于电网平衡

FCR 频率控制储备

频率控制储备（FCR）是电网中的一项重要服务，旨在通过自动响应频率偏差来维持系统稳定性。当电力供需平衡受到干扰时，例如发电突然损失或需求激增，FCR充当第一道防线。

FCR在数秒内激活，作用是抑制频率波动，将电网频率维持在安全的运行范围内（通常约为50 Hz或60 Hz）。它通过根据频率偏差的幅度，自动调整发电单元的输出功率或大型负载的消耗来实现这一点。这种即时响应有助于防止危险的电网不稳定性，可能导致停电或其他电网故障。

FCR通常在短时间内运行，确保系统保持在所需的频率范围内，直到响应较慢的储备（如自动频率恢复储备aFRR）接管并完全恢复平衡。

该服务由传统电厂和电池等新技术以及其他灵活的能源资源提供，有助于提高电力系统的整体弹性和可靠性。

FFD POWER 峰谷套利解决方案

集中式直流耦合BESS

FFD Power的集装箱式BESS提供3.42 MWh的额定容量，充放电功率范围为1250 kW至1725 kW。这种可扩展的解决方案，容量从3.42 MWh扩展到102.6 MWh，非常适合实施峰谷套利的中大型工业用户和电网运营商。电池与电力转换系统（PCS）分离，允许通过将多个系统并联连接到电网来轻松扩展容量。该设计既紧凑又具有成本效益，是最大化效率和节省的理想选择。

系统设计

FCR

为什么 FCR 与众不同

频率控制储备 (FCR) 对维持电网稳定至关重要，要求精确且快速的响应能力。与其他可能侧重于能源优化或集成的应用不同，FCR 需要高度专业化的技术和复杂的算法，以实时保持电网平衡。管理 FCR 的复杂性可能令人望而生畏，但这正是我们的专长所在。

我们即用型的 FCR 解决方案

在 FFD Power，我们通过将我们先进的能源管理架构 (EMA) 与科华的功率转换系统 (PCS) 集成，简化了 FCR 的复杂性。我们预安装的解决方案旨在一站式交付，提供实施 FCR 所需的一切。该即用型套餐确保无缝操作、符合电网标准，并具备支持电网稳定性关键方面所需的可靠性。

技术特性

频率范围

  • 47.5 Hz – 49.0 Hz：持续时间超过30分钟
  • 49.0 Hz – 51.0 Hz：无限制
  • 51.0 Hz – 51.5 Hz：持续时间超过30分钟

抗频率变化率能力

能够在频率变化率高达1.7 Hz/s的情况下，保持与电网连接并运行。

有限频率灵敏模式 - 高频（LFSM-O）

  1. 频率响应的有功功率调节：

    • 当电网频率超出频率不灵敏区域时，我们的BESS能够提供有功功率调节。频率不灵敏区域可在50.2 Hz至50.5 Hz的指定范围内调节，确保在该区域之外进行动态功率调节。

  2. 可调的静态设置：

    • 有功功率调节的静态设置可根据需要在0.1％至12％之间完全配置。这些设置可通过能源管理系统（EMS）进行调整，提供在各种电网条件下的灵活控制。

  3. 快速响应时间：

    • 我们的系统设计为在逆变器输出处对频率偏差的响应延迟不超过500毫秒，确保在频率波动期间提供快速可靠的电网支持。

  4. LFSM-O模式运行：

    • BESS在LFSM-O模式下有效运行，基于频率偏差调整有功功率的释放和吸收：

      • 在过频事件期间释放功率时，系统根据LFSM-O特性减少有功功率输出。
      • 在吸收功率时，系统根据LFSM-O特性增加有功功率的摄入水平，直到达到BESS的全部能量容量。
      • 系统能够在LFSM-O模式下稳定运行，灵活地在功率吸收和释放模式之间过渡。

  5. 能源管理和容量控制：

    • 我们的BESS在达到全部能量容量之前，会持续吸收电能，之后将停止吸收，防止过充电。
    • 系统还允许即使在频率升高期间继续吸收功率（如果TSO指定），确保可靠的电网管理。

  6. 过渡时间考虑：

    • 系统考虑了在能量吸收和释放模式之间转换所需的时间，并根据需要应用不同的静态设置。我们的系统旨在平稳处理这些过渡，确保电网操作的稳定性和连续性。

有限频率灵敏模式 - 低频（LFSM-U）

  1. 超出频率不灵敏区域的有功功率调节：

    • 当电网频率超出定义的频率不灵敏区域时，我们的BESS能够调整有功功率：

      • 不灵敏区域可在49.8 Hz至49.5 Hz范围内调节，允许在低频事件中精确控制功率调节。

  2. 可调的静态设置：

    • 系统支持静态设置的动态控制，可通过EMS在0.1％至12％范围内修改。这确保了对频率偏差的响应可根据电网的运行要求进行调整。

  3. 快速响应时间：

    • 我们的BESS在同步机或逆变器输出处对频率偏差的响应时间在500毫秒以内。这个快速的响应时间确保系统能够在频率波动期间及时支持电网。

  4. LFSM-U模式运行：

    • 在LFSM-U模式下，BESS根据LFSM-U特性调整其有功功率：

      • 当吸收功率时，随着频率稳定，系统减少有功功率的吸收，并在必要时具备转换到释放模式的能力。
      • 当释放功率时，BESS根据频率下降增加有功功率输出，确保对电网的稳定有效支持。

  5. 能源管理：

    • BESS持续释放电能，直到其全部能量容量耗尽，之后会自动停止释放。如果TSO指定，系统可以在达到频率阈值后继续维持功率释放水平，确保在持续的低频事件期间电网稳定。

  6. 操作过渡：

    • 系统考虑了在功率释放和能量吸收模式之间切换所需的过渡时间。静态设置可能在这些模式之间有所不同，我们的BESS平稳管理这些过渡，以确保持续稳定的运行。
    • BESS尊重其全部能量容量相关的限制，在所有电网条件下都在安全高效的参数范围内运行。

  7. 自动断开协议：

    • 如果BESS无法在自动低频切除方案启动前转换到释放模式，系统将根据操作安全要求断开连接。只有在频率下降到49 Hz之前无法达到释放模式时，才会发生断开。

规范化的初级频率控制模式（频率灵敏FSM模式）

  1. 频率灵敏模式（FSM）下的有功功率响应：

    • 我们的BESS根据TSO的频率灵敏模式（FSM）参数，响应频率偏差调整有功功率。BESS在某些配置中具有零死区和零不灵敏度，并在需要时具有标准的频率控制设置。

  2. 有功功率响应参数：

    • BESS满足对频率偏差的有功功率响应规格，包括：

      • 最小有功功率变化为相对于额定功率参考值的10％。
      • 最大初级调节器不灵敏度为10 mHz（相当于额定频率的0.02％）。
      • 频率响应的死区在0-200 mHz范围内，防止对小频率变化进行不必要的功率调整。
      • 系统的静态设置可在0.1％至12％之间调节，提供对频率偏差响应的灵活性。

  3. 频率偏差的功率调整：

    • 在频率升高期间，BESS调整其有功功率输出，确保功率减少不超过系统的最大功率减少容量。相反，在频率降低期间，有功功率输出的增加限制在系统的最大释放容量内。这使得BESS能够有效管理功率流，避免电网过载。

  4. 频率跳变处理：

    • BESS设计为处理突然且显著的频率变化（也称为频率跳变）。它能够快速准确地调整其有功功率输出，以响应这些快速的频率变化，避免功率传输中的任何波动，保持系统稳定。

  5. 频率偏差的响应时间：

    • 我们的系统符合以下响应时间要求：

      • 对频率偏差调整有功功率的初始延迟不超过500毫秒。
      • 所需的有功功率调整在30秒内完全激活，确保系统及时有效地支持电网。

  6. 提供aFRR服务：

    • BESS完全具备提供**自动频率恢复储备（aFRR）**服务的能力。它根据电网中的实际频率偏差持续调整有功功率输出，确保在aFRR服务期间有效的频率调节。
    • 在恢复到正常频率条件后，BESS在2小时内恢复其能量容量，同时继续提供必要的频率调节服务，符合电网的正常运行模式。
    • 在能量恢复阶段，BESS可能在预紧急或紧急电网条件下减少其aFRR容量，但仍将有助于电网的稳定和恢复到正常运行条件。

远程开/关

  1. 有功功率停止命令：

    • 我们的BESS设计为在接收到输入端口的命令后，在5秒内停止释放有功功率或将有功功率输出降低为零。这确保了在紧急情况或其他操作需求中，能够快速响应电网运营商的命令。

  2. 远程控制兼容性：

    • 系统配置为允许根据相关运营商的规定进行远程控制。该设计确保设备可以修改或升级，以满足TSO或其他电网运营商对BESS远程管理的任何特定要求。

有功功率管理

  1. 有功功率调整命令：

    • BESS能够在接收到输入端口的命令后，在10秒内改变有功功率输出。这确保了及时有效地调整功率输出，以响应电网运营商的指令。

  2. 远程功率调整能力：

    • BESS设计为允许远程调整有功功率输出，系统可以配备以满足TSO定义的特定设备要求。这确保了有功功率管理的灵活性和与各种远程控制系统的兼容性。

有功功率调节

  1. 远程调整有功功率设定值：

    • BESS能够根据TSO的远程控制操作或命令调整有功功率设定值。系统支持实时远程管理，允许对有功功率输出进行精确控制。
    • TSO定义了达到新的有功功率设定值所需的时间框架，以及调整的容限水平。我们的BESS符合这些设定的参数，确保可靠和响应迅速的调整。

  2. TSO的手动控制：

    • 当BESS从自动频率和功率调节系统（SARFP）中移除时，TSO可以在手动模式下管理系统。TSO将立即通知BESS所有者转移到手动控制，并指定切换的时间。BESS在手动控制下保持完全运行，确保持续符合操作标准。

  3. 参与频率控制储备（FCR）：

    • BESS完全支持参与FCR，遵守以下特定要求：

      • FCR的激活基于TSO提供的设定值，延迟不超过30秒。
      • FCR的完全激活在接收到命令后15分钟内完成。
      • BESS在激活后提供至少60分钟的稳定FCR功率输出，确保持续的频率调节支持。
      • 系统确保有功功率测量和保持设定值的准确性，偏差容限不超过BESS额定功率的±1.0％。

  4. 测量和信息传输：

    • BESS以1秒或更短的精度周期测量关键的操作参数，包括有功功率。这些测量和相关数据实时传输给TSO，确保对系统性能的持续监测和控制。

自动连接

  1. 频率和电压条件：

    • BESS仅在电网频率处于49.9至50.1 Hz的可接受范围内时，自动重新连接到电网。
    • 电压水平必须在0.9至1.1的比率范围内，才能允许自动重新连接。

  2. 自动重新连接的延迟时间：

    • 系统在启动重新连接之前包含60秒的最小延迟时间，确保在重新并网之前建立稳定的电网条件。

  3. 有功功率增加的最大梯度：

    • BESS遵守有功功率输出增加的最大梯度要求，设定为每分钟≤**20％**的最大功率（Pmax）。这种受控的功率提升确保系统平稳重新连接，不会对电网造成干扰。

  4. 替代条件：

    • 如果TSO、BESS所有者和相关的配电系统运营商（DSO）之间商定了其他特定条件，系统可以配置为符合这些自动重新连接的参数。

人工惯性

  1. 人工惯性功能：

    • 我们的BESS设计为通过逆变器技术复制同步发电单元通常提供的惯性效应。该人工惯性有助于在快速频率变化期间稳定电网，模拟传统发电机将提供的惯性响应。

  2. 控制系统和参数：

    • 提供人工惯性的控制系统的操作原则由TSO确定。我们的BESS配备了灵活和响应迅速的控制系统，可配置以满足TSO要求的特定参数，确保人工惯性的贡献有效且符合电网稳定需求。

  3. 电网中的并行运行：

    • BESS与电网并行运行，通过提供TSO预定水平的人工惯性响应，支持电网在快速频率偏差期间的稳定性。

抗短路能力

  1. 人工惯性功能：

    • 我们的BESS设计为通过逆变器技术复制同步发电单元通常提供的惯性效应。该人工惯性有助于在快速频率变化期间稳定电网，模拟传统发电机将提供的惯性响应。

  2. 控制系统和参数：

    • 提供人工惯性的控制系统的操作原则由TSO确定。我们的BESS配备了灵活和响应迅速的控制系统，可配置以满足TSO要求的特定参数，确保人工惯性的贡献有效且符合电网稳定需求。

  3. 电网中的并行运行：

    • BESS与电网并行运行，通过提供TSO预定水平的人工惯性响应，支持电网在快速频率偏差期间的稳定性。
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