一、并網電(dian)源一次調頻技術規定及試驗導則

　　近日(ri)(ri)，國家標(biao)準《并網(wang)電源(yuan)一次調頻技術規定及試(shi)驗(yan)導則》GB/T 40595-2021正(zheng)(zheng)式發布，該標(biao)準將于2022年5月1日(ri)(ri)起正(zheng)(zheng)式實施。

　　文件明確接(jie)入35kV及(ji)以上電(dian)(dian)壓等級的(de)儲(chu)能電(dian)(dian)站、風電(dian)(dian)、光伏等并(bing)網(wang)電(dian)(dian)源要按(an)照該文件執行。其(qi)中(zhong)儲(chu)能電(dian)(dian)站一次調(diao)頻動態性能應滿足下列(lie)規定：

　　一次調頻有功(gong)功(gong)率(lv)的滯后時間應不(bu)大(da)于1s；

　　一次(ci)調(diao)頻(pin)有功功率的上升(sheng)時間應不大于3s；

　　一次(ci)調頻有功功率的調節時間應不大于(yu)4s；

　　一次調(diao)頻達到穩定時的(de)有(you)功(gong)功(gong)率(lv)調(diao)節(jie)偏差不超過士1%額定有(you)功(gong)功(gong)率(lv)。

二、新(xin)能源調頻快(kuai)速響(xiang)應的背景

　　氣候和環境的變(bian)化(hua)加(jia)劇了(le)世界各地的能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)變(bian)化(hua)。新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)作為一(yi)種(zhong)新(xin)(xin)型(xing)的綠色能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)，在能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)變(bian)化(hua)中發揮(hui)著巨大的優(you)勢，全球新(xin)(xin)裝機(ji)逐年上升。目前，中國已成為新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)利用的主(zhu)要國家，發展勢頭相(xiang)對迅速。截至2019年底，風力發電累計裝機(ji)2.1億千瓦，光伏(fu)累計裝機(ji)2.04億千瓦。

　　但在大規模發展的(de)同時，由(you)于新(xin)(xin)能源(yuan)電(dian)(dian)站沒有頻(pin)率(lv)調(diao)整能力(li)，不(bu)能參(can)與電(dian)(dian)網(wang)(wang)頻(pin)率(lv)調(diao)整，導(dao)致高滲透區(qu)域電(dian)(dian)網(wang)(wang)頻(pin)率(lv)調(diao)整能力(li)不(bu)足，當電(dian)(dian)網(wang)(wang)頻(pin)率(lv)波動較大時，控制(zhi)難度(du)遠大于低滲透區(qu)域，電(dian)(dian)力(li)系統安(an)全(quan)穩定面臨新(xin)(xin)的(de)挑戰(zhan)。此時，新(xin)(xin)能源(yuan)參(can)與電(dian)(dian)網(wang)(wang)頻(pin)率(lv)控制(zhi)對電(dian)(dian)網(wang)(wang)的(de)安(an)全(quan)穩定運行具(ju)有重要的(de)現實意義。

三、新能源場站快速頻率響應-定義

　　快速頻率響應也稱為一次調頻，與二次調頻（AGC）一同被認為是電網頻率控制或頻率調整的主要手段，而隨著新能源裝機規模不斷增多，單一地依靠二次調頻漸漸不能滿足電網安全穩定的運行要求，一次調頻的重要性凸顯出來。頻率和電壓是電力系統最主要的安全穩定指標，頻率不穩定會直接影響電網安全和用戶生產效率。

　　快(kuai)(kuai)速頻(pin)(pin)(pin)率響(xiang)應(ying)，實現對電(dian)(dian)網(wang)頻(pin)(pin)(pin)率的控(kong)制(zhi)的裝置稱為快(kuai)(kuai)頻(pin)(pin)(pin)快(kuai)(kuai)壓裝置。實現對電(dian)(dian)網(wang)頻(pin)(pin)(pin)率的控(kong)制(zhi)的裝置稱為快(kuai)(kuai)頻(pin)(pin)(pin)快(kuai)(kuai)壓裝置，通過頻(pin)(pin)(pin)率下垂特性，調節(jie)發電(dian)(dian)功率改變電(dian)(dian)網(wang)頻(pin)(pin)(pin)率，調節(jie)發電(dian)(dian)功率，改變電(dian)(dian)網(wang)頻(pin)(pin)(pin)率，適用于(yu)風電(dian)(dian)，光伏，儲能(neng)等新能(neng)源站應(ying)用。

　　調頻(pin)快速響應控制系統主(zhu)要功能包括：

（1）監測(ce)機組安(an)全約(yue)束調節，根據(ju)接收到的(de)控制命(ming)令在滿足安(an)全約(yue)束條(tiao)件下實(shi)施控制命(ming)令輸出；

（2）當系(xi)(xi)統頻(pin)(pin)率(lv)發生偏移時(shi)，能夠按(an)照(zhao)既定曲線完成系(xi)(xi)統的(de)一(yi)次調頻(pin)(pin)響(xiang)應(ying)：當頻(pin)(pin)率(lv)上升(sheng)時(shi)能夠主動減少有功輸出；當頻(pin)(pin)率(lv)下降(jiang)時(shi)，在限功率(lv)狀態下能夠主動提(ti)升(sheng)功率(lv)。

　　新能源(yuan)場站具備“一次調頻”能力已成為必備條件。

　　新(xin)能(neng)源(yuan)一次(ci)調頻在(zai)運(yun)算能(neng)力、響應速度(du)、執(zhi)行精(jing)度(du)上有著顯著的優勢；雙碳下，新(xin)能(neng)源(yuan)大規(gui)模、高比例發(fa)展(zhan)，一次(ci)調頻將與二次(ci)調頻形成聯調聯動，共同保障電網安(an)全(quan)穩定和電站(zhan)生產(chan)效率。

四、快速頻率(lv)響應與電力一次、二次調頻的(de)區(qu)別

（1）有(you)功控制響應的指令來源不同

　　二(er)次(ci)調(diao)頻(AGC)通(tong)過接收電(dian)力(li)調(diao)度系(xi)統下(xia)發的(de)(de)發電(dian)計劃和功(gong)(gong)率調(diao)節指令(ling)實現電(dian)站功(gong)(gong)率的(de)(de)自(zi)動調(diao)節;

　　而(er)快速(su)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)響(xiang)應(ying)裝置不接收外部指(zhi)令(ling)，靠自身監測電(dian)網頻(pin)(pin)率(lv)(lv)變(bian)動，當頻(pin)(pin)率(lv)(lv)超過某(mou)一設(she)定范圍后(hou)，根據功頻(pin)(pin)轉換(huan)策(ce)略計算出(chu)電(dian)站有功出(chu)力調整值(zhi)，并根據頻(pin)(pin)率(lv)(lv)控(kong)制策(ce)略耦合當前AGC目(mu)標值(zhi)產生一個綜(zong)合目(mu)標值(zhi)，發電(dian)機(ji)組快速(su)響(xiang)應(ying)該綜(zong)合目(mu)標值(zhi)指(zhi)令(ling)。

（2）性能要求不同

　　一(yi)次(ci)調頻屬(shu)于有差調節(jie)，發生(sheng)在二次(ci)調頻之前，當(dang)電(dian)網頻率異常(chang)后能(neng)夠快速回拉，是減小頻率波動影(ying)響的(de)主要(yao)措施，新能(neng)源相(xiang)關規范中要(yao)求快速頻率響應(ying)裝置(zhi)2秒內就要(yao)使(shi)電(dian)站有功出力開始變化，最多在15秒內調節(jie)完成。

　　而(er)二(er)次調(diao)頻(AGC)屬于無(wu)差調(diao)節(jie)，是在電力(li)調(diao)度統籌整(zheng)個區域內出力(li)分(fen)布(bu)及預測(ce)情況后再下發到(dao)多個電站的(de)(de)功(gong)率調(diao)節(jie)，一(yi)般要求(qiu)(qiu)60-120秒內完成即可，且出于對(dui)電網(wang)穩態(tai)安全的(de)(de)考慮，對(dui)于單(dan)次變化量(liang)、分(fen)鐘級變化率等安全指標均有要求(qiu)(qiu)。

五、快(kuai)速頻(pin)率響應執行(xing)實施(shi)的意義

　　快速頻率響應項目的開展，使原本不滿足要求的發電機組及通訊網絡的速度、精度得到優化和提升，所以，電站經過整改后，其全場控制速度、通訊速度都將得到有效提升，進而會提升場站AGC控制效果，降低AGC考核。

　　雙碳下，新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)電(dian)站規模化發(fa)展，新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)電(dian)站對于電(dian)網是否“友(you)好、穩(wen)定”是實(shi)現最大化消(xiao)納的重要(yao)(yao)約(yue)束條件(jian)。而快速頻率響應(ying)功能(neng)(neng)及(ji)AGC/AVC正是保障電(dian)站發(fa)電(dian)優先權的主要(yao)(yao)利(li)器，也是促進新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)消(xiao)納的重要(yao)(yao)手段(duan)。

　　在(zai)“一次(ci)調頻”技(ji)術改造過程中(zhong)，針對(dui)性地對(dui)發(fa)電(dian)能力(li)低(di)下(xia)的機組、通信不(bu)良的設(she)備(bei)進行檢(jian)(jian)修和(he)巡檢(jian)(jian)，對(dui)不(bu)穩定的設(she)備(bei)進行檢(jian)(jian)查(cha)和(he)優化，有效(xiao)幫(bang)助新能源場站做一次(ci)全身檢(jian)(jian)查(cha)，及(ji)時消缺不(bu)健康(kang)的設(she)備(bei)。

　　接入“一(yi)次調頻”系統(tong)(tong)是當前新(xin)能源場(chang)站并(bing)網的(de)(de)必備條件，合格(ge)的(de)(de)系統(tong)(tong)能夠讓場(chang)站避(bi)免考核。同時(shi)，有些省份對新(xin)能源電站一(yi)次調頻技術改造有補償支持，場(chang)站可(ke)根據(ju)改造成本及月(yue)積分電量得到補償。因此，具備快速(su)頻率響應功(gong)能的(de)(de)電站投資收(shou)益也(ye)更可(ke)觀。

　　未來，隨著新能源裝機規模不斷提高，新能源電站快速頻率響應的推廣應用對促進新能源的健康發展意義重大，將大幅提升電網消納能力，保障電網安全穩定運行，同時為特高壓跨區直流大功率輸電頻率安全性提供可靠技術保障。

　　而隨(sui)著平價時代(dai)到來以及電(dian)(dian)力交(jiao)易全國展(zhan)開，具備快速頻(pin)率響應功能(neng)的電(dian)(dian)站(zhan)發電(dian)(dian)更穩(wen)定(ding)，在電(dian)(dian)網消納方面更友好，效益(yi)更高。

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