袁岑頡，戴敏敏，周 旭，黃啟東，蔣宇軒，馬 寧，周建偉

（1.浙江浙能嘉華發(fā)電有限公司，浙江 嘉興 314201；2.浙江浙能電力股份有限公司，杭州 310014）

0 引言

輔助服務(wù)是電力現(xiàn)貨市場的重要組成部分，主要用于電能從發(fā)電側(cè)傳輸?shù)截?fù)荷側(cè)的過程中，為輸電系統(tǒng)的可靠性提供支持，維護(hù)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定。其中，調(diào)頻輔助服務(wù)是輔助服務(wù)中最重核心的內(nèi)容。近些年，隨著浙江省電力現(xiàn)貨市場建設(shè)工作的快速推進(jìn)，調(diào)頻輔助服務(wù)市場在保障電網(wǎng)頻率穩(wěn)定、優(yōu)化調(diào)頻資源配置、促進(jìn)電源側(cè)調(diào)頻能力提升以及培育主體市場意識等方面的作用愈發(fā)凸顯［1-4］。截至2021年底，浙江省已經(jīng)開展了4次電力現(xiàn)貨市場結(jié)算試運(yùn)行工作，作為市場主體的發(fā)電企業(yè)對調(diào)頻輔助服務(wù)的關(guān)注度和參與的積極性也不斷提高，如何在電力市場調(diào)頻輔助服務(wù)中取得理想的效益，已經(jīng)成為擺在發(fā)電企業(yè)面前的共同課題［5］。

目前電力市場試運(yùn)行結(jié)算采用發(fā)電側(cè)零和模式，市場化輔助服務(wù)費(fèi)用由市場化輔助服務(wù)收入減去市場化輔助服務(wù)分?jǐn)傎M(fèi)用得到，其中市場化輔助服務(wù)暫僅包括調(diào)頻輔助服務(wù)，而調(diào)頻服務(wù)主要針對機(jī)組AGC（自動發(fā)電控制）。按照《浙江電力現(xiàn)貨市場結(jié)算試運(yùn)行工作方案》中的規(guī)定，發(fā)電企業(yè)在市場平臺中提報的信息包括容量報價、調(diào)頻容量和里程報價，系統(tǒng)根據(jù)每臺機(jī)組的歷史調(diào)頻性能指標(biāo)（歸一化后）對報價進(jìn)行調(diào)整，得到調(diào)整容量報價和調(diào)整里程報價，調(diào)整容量報價為容量報價/調(diào)頻性能指標(biāo)，調(diào)整里程報價為里程報價/調(diào)頻性能指標(biāo)。發(fā)電企業(yè)填報的容量報價和里程報價會影響機(jī)組調(diào)頻中標(biāo)結(jié)果，但是以上2個報價均經(jīng)過調(diào)頻性能指標(biāo)的修正，因此調(diào)頻性能指標(biāo)對機(jī)組調(diào)頻中標(biāo)結(jié)果起著決定性作用［6-8］。

1 浙江省調(diào)頻性能指標(biāo)計算方法

目前浙江省調(diào)頻性能指標(biāo)的計算由浙江省電力調(diào)度中心負(fù)責(zé)，機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)K包括調(diào)節(jié)速率K1、響應(yīng)時間K2、調(diào)節(jié)精度K3這3 個因子，其加權(quán)計算方法如下：

式中：Rrate為發(fā)電單元實測速率；Ravg為系統(tǒng)內(nèi)AGC發(fā)電單元平均標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)速率；Tdely為發(fā)電單元響應(yīng)延遲時間；Paccu為發(fā)電單元調(diào)節(jié)誤差；Ppermit為發(fā)電單元調(diào)節(jié)允許誤差（額定出力的1.5%）；μ1、μ2、μ3分別為K1、K2、K3的權(quán)重系數(shù)，目前μ1系數(shù)為2，μ2和μ3系數(shù)均為1。

目前浙江省電力調(diào)控中心暫未公布Rrate、Tdely、Paccu以及發(fā)電單元調(diào)節(jié)里程Preg等指標(biāo)的具體計算方法，通過參考《華東區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實施細(xì)則》和《華東區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實施細(xì)則》（以下簡稱“兩個細(xì)則”）中AGC 部分相關(guān)指標(biāo)的計算方法和電力市場實際運(yùn)行情況，上述指標(biāo)可作如下解讀：對于發(fā)電機(jī)組響應(yīng)連續(xù)兩個調(diào)節(jié)指令的出力曲線，如圖1 所示，在T1時刻發(fā)電單元出力為P1，此時下發(fā)控制指令，目標(biāo)出力為P4，經(jīng)過一定響應(yīng)時間后，在T2時刻發(fā)電單元出力達(dá)到P2，大于發(fā)電單元動作死區(qū)，認(rèn)為發(fā)電單元開始有效響應(yīng)控制指令。在T3時刻發(fā)電單元實際出力達(dá)到P3，第一次達(dá)到目標(biāo)出力死區(qū)帶，此時認(rèn)為發(fā)電單元響應(yīng)完成控制指令，進(jìn)入精度計算時間，直調(diào)T4時刻下發(fā)新的控制指令值，下發(fā)新指令時其實際出力為P5。

圖1 發(fā)電單元調(diào)節(jié)過程示意圖

Rrate是指發(fā)電單元在指令調(diào)節(jié)過程中有效動作出力與有效調(diào)節(jié)時間之商：

Tdely是指發(fā)電單元開始響應(yīng)指令時刻與指令下發(fā)時刻之差：

Paccu是指發(fā)電單元最后穩(wěn)定負(fù)荷和目標(biāo)值之間的差值：

Preg計算時，如果未有效捕捉到發(fā)電單元開始響應(yīng)指令時刻，則計Preg為0；如果有效捕捉到發(fā)電單元開始響應(yīng)指令時刻，則計算Preg如下：

1）如果有效捕捉到發(fā)電單元進(jìn)入目標(biāo)出力死區(qū)時刻，則調(diào)節(jié)里程Preg等于發(fā)電單元進(jìn)入目標(biāo)出力Pstart與指令開始時刻出力Pdes之差：

2）如果未有效捕捉到發(fā)電單元進(jìn)入目標(biāo)出力死區(qū)時刻，則調(diào)節(jié)里程Preg等于發(fā)電單元調(diào)節(jié)過程中實際出力Pgen與指令開始時刻實際出力Pstart偏差最大值：

2 火電機(jī)組電力市場調(diào)頻性能現(xiàn)狀

以浙江省為例，目前燃?xì)鈾C(jī)組仍然處于缺氣的被動局面，雖然其調(diào)頻性能優(yōu)于燃煤機(jī)組，但因運(yùn)行小時數(shù)受制，對整體市場影響不大。隨著浙江省電力現(xiàn)貨市場建設(shè)工作的持續(xù)推進(jìn)，作為市場主體的煤電公司已普遍認(rèn)識到爭取更高的調(diào)頻收入才是正確方向。而機(jī)組的調(diào)頻性能指標(biāo)直接影響輔助服務(wù)的收入，在此背景下，省內(nèi)火電機(jī)組均已開展各項機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)提升工作。

截至2021 年浙江電力現(xiàn)貨市場第4 次結(jié)算試運(yùn)行結(jié)束，除去不參與調(diào)頻的某發(fā)電廠，浙江省63 臺統(tǒng)調(diào)燃煤機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)如表1 所示，總體來看省內(nèi)火電機(jī)組的調(diào)頻性能仍然不夠理想。電力市場運(yùn)行期間AGC 指令下發(fā)頻次明顯增加，以浙江省內(nèi)某大型火力發(fā)電廠為例，如圖2 所示，2021年3—5月浙江電力現(xiàn)貨市場第四次結(jié)算運(yùn)行期間，該廠某百萬機(jī)組收到AGC指令下發(fā)頻次較6—7 月增加近3 倍，該廠8 臺燃煤機(jī)組3—5 月AGC 調(diào)節(jié)速率和調(diào)節(jié)精度較其他月份明顯偏低。在幾次電力市場試運(yùn)行結(jié)算中，該廠AGC性能不佳導(dǎo)致機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)偏低，調(diào)頻輔助服務(wù)收入不足，由于輔助服務(wù)分?jǐn)傎M(fèi)用既定，該廠合計輔助服務(wù)費(fèi)用一直處于虧損狀態(tài)。

圖2 某百萬機(jī)組3—7月AGC數(shù)據(jù)

表1 統(tǒng)調(diào)燃煤機(jī)組性能指標(biāo)

結(jié)合電力市場下省內(nèi)各臺煤機(jī)調(diào)頻性能表現(xiàn)綜合情況，目前導(dǎo)致火電機(jī)組調(diào)性能指標(biāo)偏低的原因主要有以下幾個方面：

1）電力市場模式下協(xié)調(diào)控制策略未作出適應(yīng)性調(diào)整。

電力市場模式下，AGC 指令下發(fā)頻率明顯增加，且多為小幅高頻指令。部分機(jī)組AGC調(diào)節(jié)品質(zhì)無法滿足調(diào)節(jié)要求，在AGC指令頻繁擾動的情況下，汽輪機(jī)主控指令對負(fù)荷變動的響應(yīng)能力不足。

某火電機(jī)組的協(xié)調(diào)控制策略中汽輪機(jī)主控兼顧負(fù)荷和主汽壓調(diào)節(jié)，且無負(fù)荷變動汽輪機(jī)主控指令前饋調(diào)節(jié)，在低負(fù)荷和高負(fù)荷段為了保證主汽壓平穩(wěn)，主汽壓控制占比較大。如圖3 所示，AGC 指令頻差下發(fā)過程中，ULD（限速后負(fù)荷指令）按照10 MW/min 速率開始響應(yīng)，汽輪機(jī)主控指令響應(yīng)能力不足且明顯滯后，導(dǎo)致實際負(fù)荷和AGC 指令幾乎“完美錯開”，該時段的AGC 速率均為負(fù)值，且負(fù)向數(shù)值較大。

圖3 電力市場模式下某機(jī)組汽輪機(jī)主控的響應(yīng)曲線

2）電力市場模式下未統(tǒng)籌考慮“兩個細(xì)則”中一次調(diào)頻部分。

機(jī)組一次調(diào)頻頻繁動作會給AGC響應(yīng)效果帶來較大影響，電力市場調(diào)頻輔助服務(wù)市場運(yùn)行前，部分發(fā)電企業(yè)根據(jù)自身經(jīng)營情況比較側(cè)重于避免“兩個細(xì)則”中一次調(diào)頻的考核，機(jī)組一次調(diào)頻死區(qū)設(shè)置較低［9］。電力市場模式下，越過死區(qū)的頻率擾動明顯增加，這部分發(fā)電企業(yè)雖然在“兩個細(xì)則”一次調(diào)頻考核上有所優(yōu)勢，但是由于機(jī)組調(diào)頻死區(qū)設(shè)置較低，一次調(diào)頻的頻繁動作影響AGC的正?？刂疲瑥亩绊懥藱C(jī)組的調(diào)頻性能指標(biāo)。

3）機(jī)組滑壓曲線設(shè)定偏低。

部分采用BF（鍋爐跟隨模式）為基礎(chǔ)協(xié)調(diào)控制的超超臨界機(jī)組，協(xié)調(diào)控制方式下汽輪機(jī)主控負(fù)荷，負(fù)荷控制較為精準(zhǔn)，但是前提是汽輪機(jī)調(diào)門留有裕度。目前部分機(jī)組滑壓曲線定值設(shè)定較低，導(dǎo)致機(jī)組在中高負(fù)荷段調(diào)門一直處在全開狀態(tài)，雖然提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，但是影響了AGC的調(diào)節(jié)效果，進(jìn)而影響了機(jī)組的調(diào)頻性能指標(biāo)。

4）運(yùn)行操作規(guī)范性不足。

火電機(jī)組AGC 控制一般均設(shè)置有HOLD 按鈕，主要用于擴(kuò)容段和深度調(diào)峰段機(jī)組性能無法滿足AGC指令、AGC爬坡啟磨階段，通過HOLD按鈕暫時保持機(jī)組指令。電力市場模式下，機(jī)組控制參數(shù)的波動或超調(diào)現(xiàn)象顯著增加，為了減少參數(shù)擾動給機(jī)組帶來的影響，運(yùn)行操作人員會頻繁使用AGC-HOLD 操作，由于該操作未進(jìn)行規(guī)范化管理，容易出現(xiàn)AGC-HOLD 操作后未及時恢復(fù)的情況。如圖4所示，調(diào)取某機(jī)組12 h時段的AGC-HOLD 操作記錄，可見將近一半時間都處于AGC-HOLD狀態(tài)，這種狀態(tài)下AGC調(diào)節(jié)無法正常進(jìn)行。

圖4 電力市場下某機(jī)組12 h內(nèi)AGC-HOLD操作記錄

5）其他因素影響。

除以上幾個主要因素以外，在電力市場模式下，還有以下因素也會影響機(jī)組調(diào)頻性能：部分機(jī)組AGC 速率設(shè)定偏低，無法滿足調(diào)頻性能要求；部分機(jī)組協(xié)調(diào)控制邏輯中，鍋爐前饋、主汽壓慣性時間和負(fù)荷調(diào)節(jié)死區(qū)設(shè)置保守；隨著煤炭供應(yīng)緊張，火電機(jī)組燃煤熱值較低影響機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)能力。機(jī)組運(yùn)行期間，磨煤機(jī)組啟停、吹灰控制等環(huán)節(jié)上存在的一些問題同樣會給機(jī)組調(diào)頻性能帶來影響。

3 火電機(jī)組電力市場調(diào)頻性能提升方法

針對電力市場模式下導(dǎo)致機(jī)組調(diào)頻性能偏低的主要原因，可以通過以下措施進(jìn)行改進(jìn)和完善。

3.1 提高機(jī)組AGC速率設(shè)定

由機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)K值的計算方法可知，機(jī)組AGC速率指標(biāo)權(quán)重占50%，2020年4月份開始，浙江省根據(jù)2019 年新版“兩個細(xì)則”的規(guī)定，將機(jī)組AGC實測速率正式納入考核范圍，且考核費(fèi)用比例較大，考核公式如下：

式中：F為考核費(fèi)用；K為機(jī)組AGC 平均調(diào)節(jié)速率系數(shù)，當(dāng)K大于1時，按K=1執(zhí)行；PN為機(jī)組額定容量；t考核為2 h；aAGC為AGC 考核系數(shù)，數(shù)值一般為1；C機(jī)組為機(jī)組批復(fù)的上網(wǎng)電價；V實測為機(jī)組實測AGC 調(diào)節(jié)速率；V基本為機(jī)組基本相應(yīng)速率。

2020 年5 月，《關(guān)于加強(qiáng)浙江電網(wǎng)統(tǒng)調(diào)機(jī)組AGC 運(yùn)行管理工作》中對機(jī)組的AGC 速率設(shè)置提出了明確要求：600 MW及以下容量的燃煤發(fā)電機(jī)組實際變負(fù)荷速率需達(dá)到1.5%Pe/min（其中，Pe為額定負(fù)荷），深度調(diào)峰1.0%Pe/min；1 000 MW機(jī)組實際變負(fù)荷速率達(dá)到1.2%Pe/min，深度調(diào)峰0.8%Pe/min，同時以上設(shè)置納入定值管理。由此可見，無論是電力市場調(diào)頻服務(wù)還是“兩個細(xì)則”考核，均以提高機(jī)組AGC調(diào)節(jié)速率作為導(dǎo)向。

綜上分析，發(fā)電企業(yè)在電力市場運(yùn)行前應(yīng)進(jìn)行各項機(jī)組AGC性能試驗，通過實際負(fù)荷擺動了解機(jī)組的AGC性能情況，在不影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下盡可能地提高機(jī)組AGC 速率設(shè)定。在多臺機(jī)組應(yīng)用案例中表明，該方法對提高機(jī)組調(diào)頻性能最為直接有效，但是對機(jī)組控制帶來的擾動頻率也明顯增加。

3.2 協(xié)調(diào)控制策略改進(jìn)和優(yōu)化

為了提高電力市場下機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)，協(xié)調(diào)控制策略需要作適應(yīng)性調(diào)整。調(diào)頻市場下發(fā)的AGC指令具有較高的隨機(jī)性，且多為小幅高頻指令，協(xié)調(diào)控制優(yōu)化應(yīng)重點關(guān)注汽輪機(jī)主控邏輯的適應(yīng)性。針對AGC指令小幅高頻下發(fā)時汽輪機(jī)主控指令響應(yīng)能力不足且明顯滯后的問題，在協(xié)調(diào)控制中汽輪機(jī)主控應(yīng)適當(dāng)增加負(fù)荷控制權(quán)重，增加負(fù)荷變動時汽輪機(jī)主控指令前饋調(diào)節(jié)邏輯。適當(dāng)提高汽輪機(jī)主控回路中的汽壓拉回回路定值設(shè)置，在主蒸汽壓力超出額定汽壓后再加強(qiáng)汽輪機(jī)主控中控壓回路的作用。如圖5所示，某機(jī)組針對電力市場下汽輪機(jī)主控指令響應(yīng)能力不足且明顯滯后問題，增加了電力市場模式下汽輪機(jī)主控優(yōu)化邏輯，并取得了良好效果。

圖5 某機(jī)組汽輪機(jī)主控邏輯優(yōu)化

在對汽輪機(jī)主控邏輯優(yōu)化的同時，還應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)鍋爐主控負(fù)荷前饋調(diào)節(jié)，加強(qiáng)主汽壓微分回路的作用，適當(dāng)調(diào)整主汽壓慣性時間和負(fù)荷調(diào)節(jié)死區(qū)。文獻(xiàn)［10］針對調(diào)節(jié)速率K1、響應(yīng)時間K2、調(diào)節(jié)精度K3的影響環(huán)節(jié)，通過對協(xié)調(diào)控制邏輯進(jìn)行優(yōu)化，機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)有了顯著提高，市場日中標(biāo)次數(shù)提高90%以上，由此可見，協(xié)調(diào)控制邏輯適應(yīng)性調(diào)整對機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)提升起到了關(guān)鍵作用。除此以外，部分先進(jìn)的控制算法在火電機(jī)組AGC 優(yōu)化方面也有很好的工程應(yīng)用案例［11-15］，也能較好地提升機(jī)組調(diào)頻性能，電力市場下應(yīng)加強(qiáng)此方面的關(guān)注。

3.3 電力市場輔助服務(wù)結(jié)合“兩個細(xì)則”綜合分析

電力市場調(diào)頻輔助服務(wù)市場未運(yùn)行前，發(fā)電企業(yè)對AGC和一次調(diào)頻的管理主要以各個區(qū)域發(fā)布的“兩個細(xì)則”為依據(jù)。電力市場運(yùn)行后，由于調(diào)頻輔助服務(wù)市場的費(fèi)用占比較高，發(fā)電企業(yè)需要有針對性地對電力市場輔助服務(wù)和“兩個細(xì)則”收入進(jìn)行分析權(quán)衡，尋找經(jīng)營利潤的平衡點，而不是僅考慮滿足“兩個細(xì)則”。

以浙江省內(nèi)某大型火力發(fā)電廠為例，在浙江電力現(xiàn)貨市場第4次結(jié)算運(yùn)行期間調(diào)頻輔助服務(wù)和“兩個細(xì)則”中該廠一次調(diào)頻、AGC部分的收支占比情況如圖6所示，在試運(yùn)行的3個月時間內(nèi)，調(diào)頻輔助服務(wù)收支占比高達(dá)98.2%。隨著電力市場的持續(xù)擴(kuò)容，調(diào)頻輔助服務(wù)市場份額將進(jìn)一步擴(kuò)大，因此發(fā)電企業(yè)應(yīng)該更加關(guān)注電力市場調(diào)頻輔助服務(wù)的收支情況，同時可適當(dāng)降低對“兩個細(xì)則”中一次調(diào)頻部分的關(guān)注度。

圖6 浙江電力市場第4次試運(yùn)行期間某電廠費(fèi)用收支占比情況

為了避免機(jī)組一次調(diào)頻正確率受到考核，部分機(jī)組的調(diào)頻死區(qū)一般設(shè)置較小，從而導(dǎo)致一次調(diào)頻頻繁動作，給機(jī)組AGC響應(yīng)效果帶來了較大影響。如圖7所示，電力市場試運(yùn)行期間，某亞臨界機(jī)組一次調(diào)頻調(diào)節(jié)性能和正確率完全滿足“兩個細(xì)則”的考核標(biāo)準(zhǔn)，同時與考核線相比其調(diào)整的空間較大，但同時期該機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)并不理想，經(jīng)調(diào)頻轉(zhuǎn)速死區(qū)調(diào)整后，機(jī)組調(diào)頻性能提高了18%。因此，在進(jìn)行一次調(diào)頻性能管理時，在機(jī)組一次調(diào)頻性能指標(biāo)能夠滿足考核要求的前提下，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整調(diào)頻轉(zhuǎn)速死區(qū)，降低一次調(diào)頻對AGC控制的擾動。

圖7 某亞臨界機(jī)組一次調(diào)頻月性能指標(biāo)

3.4 超超臨界機(jī)組滑壓曲線切換

部分超超臨界機(jī)組滑壓曲線定值設(shè)定較低，在中高負(fù)荷段機(jī)組調(diào)門經(jīng)常處在全開狀態(tài)。以某上汽-西門子TC4F 型機(jī)組為例，如圖8 所示，機(jī)組的供電煤耗隨著調(diào)門開度的減小而顯著增加，因此部分發(fā)電企業(yè)為了提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，通常會盡可能地降低滑壓曲線設(shè)定值［16］。采用該方法雖然提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，但是較大程度影響了AGC的調(diào)節(jié)效果，進(jìn)而影響了機(jī)組的調(diào)頻性能指標(biāo)。

圖8 某TC4F機(jī)組汽門開度和供電煤耗的關(guān)系

該類型機(jī)組提高AGC調(diào)節(jié)速率和調(diào)節(jié)精度最直接的方法是適當(dāng)調(diào)整滑壓曲線設(shè)定。考慮到其他月份“兩個細(xì)則”考核相對不多的情況，建議在電力市場運(yùn)行前可適當(dāng)提高滑壓曲線設(shè)定，電力市場運(yùn)行結(jié)束后恢復(fù)至原設(shè)定，以提高電力市場運(yùn)行期間“兩個細(xì)則”和電力市場輔助服務(wù)收入。

3.5 加強(qiáng)運(yùn)行管理

電力市場交易時，機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)中AGC調(diào)節(jié)速率和調(diào)節(jié)精度的測定采用抽測方法，即在電力市場運(yùn)行前某一時段，抽取100 h 內(nèi)機(jī)組AGC調(diào)節(jié)速率和調(diào)節(jié)精度，加權(quán)平均后生成機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)。因此電力市場交易前，機(jī)組AGC性能測定時間段運(yùn)行操作人員應(yīng)將機(jī)組擺至最佳狀態(tài)，從而提高機(jī)組的調(diào)頻性能指標(biāo)。

對于設(shè)置有AGC-HOLD 功能的機(jī)組，在電力市場運(yùn)行期間，發(fā)電企業(yè)應(yīng)完善各項操作規(guī)范，運(yùn)行人員盡可能減少AGC-HOLD 的使用頻率，避免投撤的隨意性。某大型火力發(fā)電廠通過規(guī)范運(yùn)行AGC投撤和AGC-HOLD操作，當(dāng)月機(jī)組調(diào)頻性能提升幅度在60%以上，效果非常明顯。

3.6 儲能參與機(jī)組調(diào)頻

火電機(jī)組由于自身條件的限制，其調(diào)頻性能的提升空間相對有限。目前，通過電儲能提升火電機(jī)組調(diào)頻性能的方式已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可。如圖9 所示，當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)下發(fā)AGC 指令時，電儲能系統(tǒng)同步接收AGC指令，一般電儲能系統(tǒng)響應(yīng)速率能到達(dá)秒級，可快速響應(yīng)彌補(bǔ)燃煤機(jī)組響應(yīng)遲緩造成的AGC 指令和實發(fā)功率之間的差值。待機(jī)組出力提升后，儲能系統(tǒng)出力相應(yīng)降低，反之亦然，從而提升機(jī)組的調(diào)頻性能。

圖9 儲能聯(lián)合調(diào)頻的理論出力曲線

目前對電儲能參與機(jī)組調(diào)頻的研究已經(jīng)相對比較成熟，并得到了較好的應(yīng)用。儲能參與調(diào)頻輔助服務(wù)市場是用戶側(cè)儲能主要的商業(yè)模式之一，儲能技術(shù)參與機(jī)組調(diào)頻輔助服務(wù)具備響應(yīng)時間快、調(diào)度性能好的優(yōu)勢，儲能調(diào)頻項目在山西、甘肅、廣東等省均已經(jīng)有了較好的工程應(yīng)用案例［17-20］。截至2019 年底，廣東電網(wǎng)部分聯(lián)合儲能調(diào)頻機(jī)組的調(diào)頻性能超越水電機(jī)組和燃?xì)鈾C(jī)組，位列全網(wǎng)第一［21］。從投資成本上分析，采用電池儲能技術(shù)參與機(jī)組AGC調(diào)頻具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，按照某項目財務(wù)評價分析，3 年左右即可收回投資成本［22］。儲能技術(shù)的協(xié)同配合不僅極大改善了發(fā)電企業(yè)的調(diào)頻性能，也解決了儲能需要外部電源維持其工作的問題，提高了發(fā)電企業(yè)在調(diào)頻輔助服務(wù)市場中的收益。

2021 年后，浙江省內(nèi)燃煤機(jī)組加裝儲能設(shè)備已經(jīng)成為趨勢，部分大型火電機(jī)組儲能技術(shù)應(yīng)用項目進(jìn)入實施階段，其經(jīng)濟(jì)性也已逐年體現(xiàn)。在此背景下，各發(fā)電企業(yè)應(yīng)盡快開展調(diào)研和經(jīng)濟(jì)性測算工作，如若此項工作進(jìn)度過慢，可能會對企業(yè)近期在“兩個細(xì)則”和電力市場調(diào)頻輔助服務(wù)上的收益帶來影響。

4 結(jié)語

電力現(xiàn)貨市場下提高調(diào)頻輔助服務(wù)市場份額已經(jīng)成為趨勢。發(fā)電企業(yè)以往較為關(guān)注滿足“兩個細(xì)則”的盈虧，而對電力市場調(diào)頻輔助服務(wù)給企業(yè)收支帶來的影響程度分析不足，對機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)提升重視程度不夠，導(dǎo)致企業(yè)在電力市場調(diào)頻輔助服務(wù)中收入偏低甚至虧損。發(fā)電企業(yè)應(yīng)及時開展火電機(jī)組調(diào)頻性能的分析工作，了解新版“兩個細(xì)則”修訂后的考核導(dǎo)向，找出性能指標(biāo)偏低的主要原因并進(jìn)行針對性地改進(jìn)。本文所提出的火電機(jī)組調(diào)頻性能提升方法經(jīng)過實際應(yīng)用，結(jié)果表明能夠有效解決部分機(jī)組調(diào)頻性能指標(biāo)偏低的問題。

儲能參與機(jī)組調(diào)頻對提升發(fā)電企業(yè)“兩個細(xì)則”和電力市場調(diào)頻輔助服務(wù)收入具有較大作用，由于項目改造內(nèi)容較大且調(diào)頻市場初期實施的效益明顯，建議盡早開展經(jīng)濟(jì)性測算和項目改造工作。