一、并網(wǎng)電源一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)定及試驗(yàn)導(dǎo)則

　　近日，國家標(biāo)準(zhǔn)《并網(wǎng)電源一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)定及試驗(yàn)導(dǎo)則》GB/T 40595-2021正式發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)將于2022年5月1日起正式實(shí)施。

　　文件明確接入35kV及以上電壓等級的儲能電站、風(fēng)電、光伏等并網(wǎng)電源要按照該文件執(zhí)行。其中儲能電站一次調(diào)頻動態(tài)性能應(yīng)滿足下列規(guī)定：

　　一次調(diào)頻有功功率的滯后時(shí)間應(yīng)不大于1s；

　　一次調(diào)頻有功功率的上升時(shí)間應(yīng)不大于3s；

　　一次調(diào)頻有功功率的調(diào)節(jié)時(shí)間應(yīng)不大于4s；

　　一次調(diào)頻達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的有功功率調(diào)節(jié)偏差不超過士1%額定有功功率。

二、新能源調(diào)頻快速響應(yīng)的背景

　　氣候和環(huán)境的變化加劇了世界各地的能源變化。新能源作為一種新型的綠色能源，在能源變化中發(fā)揮著巨大的優(yōu)勢，全球新裝機(jī)逐年上升。目前，中國已成為新能源利用的主要國家，發(fā)展勢頭相對迅速。截至2019年底，風(fēng)力發(fā)電累計(jì)裝機(jī)2.1億千瓦，光伏累計(jì)裝機(jī)2.04億千瓦。

　　但在大規(guī)模發(fā)展的同時(shí)，由于新能源電站沒有頻率調(diào)整能力，不能參與電網(wǎng)頻率調(diào)整，導(dǎo)致高滲透區(qū)域電網(wǎng)頻率調(diào)整能力不足，當(dāng)電網(wǎng)頻率波動較大時(shí)，控制難度遠(yuǎn)大于低滲透區(qū)域，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定面臨新的挑戰(zhàn)。此時(shí)，新能源參與電網(wǎng)頻率控制對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

三、新能源場站快速頻率響應(yīng)-定義

　　快速頻率響應(yīng)也稱為一次調(diào)頻，與二次調(diào)頻（AGC）一同被認(rèn)為是電網(wǎng)頻率控制或頻率調(diào)整的主要手段，而隨著新能源裝機(jī)規(guī)模不斷增多，單一地依靠二次調(diào)頻漸漸不能滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行要求，一次調(diào)頻的重要性凸顯出來。頻率和電壓是電力系統(tǒng)最主要的安全穩(wěn)定指標(biāo)，頻率不穩(wěn)定會直接影響電網(wǎng)安全和用戶生產(chǎn)效率。

　　快速頻率響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)頻率的控制的裝置稱為快頻快壓裝置。實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)頻率的控制的裝置稱為快頻快壓裝置，通過頻率下垂特性，調(diào)節(jié)發(fā)電功率改變電網(wǎng)頻率，調(diào)節(jié)發(fā)電功率，改變電網(wǎng)頻率，適用于風(fēng)電，光伏，儲能等新能源站應(yīng)用。

　　調(diào)頻快速響應(yīng)控制系統(tǒng)主要功能包括：

（1）監(jiān)測機(jī)組安全約束調(diào)節(jié)，根據(jù)接收到的控制命令在滿足安全約束條件下實(shí)施控制命令輸出；

（2）當(dāng)系統(tǒng)頻率發(fā)生偏移時(shí)，能夠按照既定曲線完成系統(tǒng)的一次調(diào)頻響應(yīng)：當(dāng)頻率上升時(shí)能夠主動減少有功輸出；當(dāng)頻率下降時(shí)，在限功率狀態(tài)下能夠主動提升功率。

　　新能源場站具備“一次調(diào)頻”能力已成為必備條件。

　　新能源一次調(diào)頻在運(yùn)算能力、響應(yīng)速度、執(zhí)行精度上有著顯著的優(yōu)勢；雙碳下，新能源大規(guī)模、高比例發(fā)展，一次調(diào)頻將與二次調(diào)頻形成聯(lián)調(diào)聯(lián)動，共同保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定和電站生產(chǎn)效率。

四、快速頻率響應(yīng)與電力一次、二次調(diào)頻的區(qū)別

（1）有功控制響應(yīng)的指令來源不同

　　二次調(diào)頻(AGC)通過接收電力調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)的發(fā)電計(jì)劃和功率調(diào)節(jié)指令實(shí)現(xiàn)電站功率的自動調(diào)節(jié);

　　而快速頻率響應(yīng)裝置不接收外部指令，靠自身監(jiān)測電網(wǎng)頻率變動，當(dāng)頻率超過某一設(shè)定范圍后，根據(jù)功頻轉(zhuǎn)換策略計(jì)算出電站有功出力調(diào)整值，并根據(jù)頻率控制策略耦合當(dāng)前AGC目標(biāo)值產(chǎn)生一個(gè)綜合目標(biāo)值，發(fā)電機(jī)組快速響應(yīng)該綜合目標(biāo)值指令。

（2）性能要求不同

　　一次調(diào)頻屬于有差調(diào)節(jié)，發(fā)生在二次調(diào)頻之前，當(dāng)電網(wǎng)頻率異常后能夠快速回拉，是減小頻率波動影響的主要措施，新能源相關(guān)規(guī)范中要求快速頻率響應(yīng)裝置2秒內(nèi)就要使電站有功出力開始變化，最多在15秒內(nèi)調(diào)節(jié)完成。

　　而二次調(diào)頻(AGC)屬于無差調(diào)節(jié)，是在電力調(diào)度統(tǒng)籌整個(gè)區(qū)域內(nèi)出力分布及預(yù)測情況后再下發(fā)到多個(gè)電站的功率調(diào)節(jié)，一般要求60-120秒內(nèi)完成即可，且出于對電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)安全的考慮，對于單次變化量、分鐘級變化率等安全指標(biāo)均有要求。

五、快速頻率響應(yīng)執(zhí)行實(shí)施的意義

　　快速頻率響應(yīng)項(xiàng)目的開展，使原本不滿足要求的發(fā)電機(jī)組及通訊網(wǎng)絡(luò)的速度、精度得到優(yōu)化和提升，所以，電站經(jīng)過整改后，其全場控制速度、通訊速度都將得到有效提升，進(jìn)而會提升場站AGC控制效果，降低AGC考核。

　　雙碳下，新能源電站規(guī)?；l(fā)展，新能源電站對于電網(wǎng)是否“友好、穩(wěn)定”是實(shí)現(xiàn)最大化消納的重要約束條件。而快速頻率響應(yīng)功能及AGC/AVC正是保障電站發(fā)電優(yōu)先權(quán)的主要利器，也是促進(jìn)新能源消納的重要手段。

　　在“一次調(diào)頻”技術(shù)改造過程中，針對性地對發(fā)電能力低下的機(jī)組、通信不良的設(shè)備進(jìn)行檢修和巡檢，對不穩(wěn)定的設(shè)備進(jìn)行檢查和優(yōu)化，有效幫助新能源場站做一次全身檢查，及時(shí)消缺不健康的設(shè)備。

　　接入“一次調(diào)頻”系統(tǒng)是當(dāng)前新能源場站并網(wǎng)的必備條件，合格的系統(tǒng)能夠讓場站避免考核。同時(shí)，有些省份對新能源電站一次調(diào)頻技術(shù)改造有補(bǔ)償支持，場站可根據(jù)改造成本及月積分電量得到補(bǔ)償。因此，具備快速頻率響應(yīng)功能的電站投資收益也更可觀。

　　未來，隨著新能源裝機(jī)規(guī)模不斷提高，新能源電站快速頻率響應(yīng)的推廣應(yīng)用對促進(jìn)新能源的健康發(fā)展意義重大，將大幅提升電網(wǎng)消納能力，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)為特高壓跨區(qū)直流大功率輸電頻率安全性提供可靠技術(shù)保障。

　　而隨著平價(jià)時(shí)代到來以及電力交易全國展開，具備快速頻率響應(yīng)功能的電站發(fā)電更穩(wěn)定，在電網(wǎng)消納方面更友好，效益更高。

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