电网及新能源一次调频和二次调频原理
电网及新能源一次调频和二次调频原理
电网调频是保障电力系统稳定运行的关键环节。本文将为您详细介绍传统电网和新能源电网的一次调频和二次调频原理，帮助您理解这一复杂而重要的电力系统控制过程。
一、什么是频率
定义：交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数，叫做电流的频率。
同步发电机的发电频率与转子转速成正比：
f=np/60
其中n是转速，p是磁极对数。p是常数，转速越快，频率越大。
二、传统电站一次调频
2.1频率是如何变化的
在说一次调频前我门先明白一个道理：
目前，发电和用电是同时完成的，即用户需要多少电，电厂发电机就差不多要发多少电，保持一个相对平衡的状态
根据上述发电机的频率公式我们知道，
1.原动机是火电厂，水电厂，核电厂其他形式的能量POT转化位机械能PM
2.发电机是将机械能转化为电能PG输送到电网中
3.电网负荷又将电能转化其他形式的能PD
在这个过程中
PM=PG=PD
发电机的电磁功率PG会随着负荷功率PD的变化而变化,如果原动机输出的机械功率没有进行调整的话， PM和PG就不再相等了。如果PM不变，多余的能量会让发电机加速，反之会让发电机减速。
根据发电机的频率公式：f=np/60，频率和转速成正比。PD>PG=>f ↓；PD<PG=>f ↑。
2.2一次调频和二次调频
一次调频的作用就是根据频率的变化调整发电机组的转速进行调整出力，换句话说通过发电的出力可以调节电网的频率。
调原动机的出力，这就是我们经常说的一次调频和二次调频。
一次调频所有发电机都参与，是依靠调速器实现的。实质是根据偏离额定值的转速偏差信号，调节原动机出力维持功率平衡。
如果系统的负荷变化较大导致频率偏差超过允许值，这时候就不能再依赖发电机的一次调频了。电力系统中会预先选择一部分有足够容量、速度，且符合安全和经济原则的电厂进行二次调频，二次调频是依靠调频器（又称同步器）去实现的。
二、新能源电网的调频
一次调频（快频）：调节速度快；自动调节，不需要指令。（15s之内）
二次调频（AGC）:调节速度慢；需要调度指令，进行调节。（120s之内）
2.1一次调频
新能源电站的一次调频是根据有功-频率下垂特性曲线，不通地区和新能源电源的不同有功-频率下垂特性曲线要求参数不同。
西北地区
南方地区
湖北地区
其中：P0为有功功率初始值，MW；PN为开机容量（单位MW）；fN系统额定频率（单位Hz）；
fd系统频率死区（单位Hz）；δ%为新能源快速频率响应调差率。
P为新能源电源的调节目标值。
新能源厂站一次调频原理：
通过公式可知新能源厂站通过调节新能源电源根据自身能力的出力来稳定电网频率。
新能源厂站通过高速测频装置，采集并网点处电网频率给控制终端，控制终端根据地方要求的死区和调差率计算频率响应需量，进而控制逆变器和pcs等出力。
2.2二次调频
自动发电控制（AGC, Automatic Generation Control）
二次调频是新能源厂站接受调度指令如目标功率和计划曲线。AGC服务器根据目标指令或计划曲线调节逆变器和PCS等出力。
光伏电站参与电网一次调频控制功能应考虑与电站AGC控制功能相协调。
当检测到电网频率超过一次调频死区，执行一次调频控制，在一次调频期间，若负荷达到限幅值，或并网点有功达到上下限时，闭锁一次调频。当频率恢复到一次调频死区范围内，停止一次调频，执行常规AGC调节。