火电厂AGC储能调频系统的经济收益研究

火电厂提升AGC速率经济运行优化措施分析发布时间：2021-01-26T04:01:39.053Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第24期作者：樊伟民[导读] 国家能源集团黄金埠发电有限公司建设有2台650MW发电机组，#1机组于2007年3月投产，#2机组于2007年7月投产，配置由上海锅炉厂生产的SG1913/25.40-M966型燃煤锅炉。

国能太原第一热电有限责任公司山西省太原市 030000摘要：国家能源集团黄金埠发电有限公司建设有2台650MW发电机组，#1机组于2007年3月投产，#2机组于2007年7月投产，配置由上海锅炉厂生产的SG1913/25.40-M966型燃煤锅炉。

该锅炉为超临界参数、变压运行、螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊П型结构、露天布置。

锅炉采用直吹式MPS制粉系统，温风送粉。

汽轮机为上海汽轮机厂生产的N650-24.2/566/566型三缸四排汽中间再热凝汽式汽轮机。

机组的控制系统由分散控制系统（DCS）和公用系统构成，均采用西屋OV ATION 控制公司分散控制系统。

在江西电网两个细则考核要求以及推进电力现货辅助服务形势下，机组AGC响应率需要大于1%（即单机响应速度超6.5MW/min）。

黄金埠公司负荷精度控制性能较差，无法满足AGC方式下的长期稳定运行。

通过对机组主汽压力、主再汽温和机组AGC 性能相关控制回路及其他主要模拟量控制系统进行优化、反复动态试验，目前机组负荷响应已能满足电网AGC速度需求。

关键词：火电厂；提升AGC速率；经济运行；优化措施引言电网频率是评价电能质量的重要指标，频率超过允许范围会影响电力系统、发电机组和电能用户的安全及经济效益。

各地电网公司对并入电网运行的在役机组的一次调频功能考核是相当严格的。

为了提升AGC可用率和调节性能，保证电网频率稳定，提高对电网负荷变化的应能力，同时减少电网公司对电厂考核罚款，完善、优化AGC和一次调频功能成为火电机组全厂优化的一项重要内容。

火电厂实现网调、中调切换调节机组AGC技术改造方案研究火电厂实现网调、中调切换调节机组AGC技术改造方案研究1 引言1000千伏特高压交流试验示范工程属于网对网送电工程，包括三站两线，北起山西长治，途经河南南阳开关站，南至湖北荆门，全长639公里，通过单回1000千伏特高压线路连接华北、华中两个区域电网，线路型号为LGJ-8*500。

此示范工程计划于2008年底投产，国家电网公司高度重视此项工程。

因为现在中调直调火电厂机组AGC是通过现有的远动装置与中调远动装置相连，所以中调直调火电厂机组AGC是由中调来调节。

为了满足特高压交流试验示范工程的需要和根据特高压调节电厂在自动化专业方面应具备条件的具体要求,结合中调直调电厂远动系统的现状，利用NCS系统配置远动通信服务器与专门设置的AO输出模块（直流模拟量4-20mA输出）实现AGC接口功能来由华北网调遥调中调直调火电厂机组的AGC。

同时在特高压交流试验示范工程试验过程中,中调直调火电厂机组在通常情况下AGC调节仍由中调来调节。

一旦特高压交流试验示范工程试验过程中需要其火电厂机组由网调来调节AGC，应能立即从中调调节模式切换到网调调节模式。

因此原来只有中调直调火电厂机组必须具备网调和中调调节机组AGC安全有效的切换功能。

同时因为如果由中调调节机组AGC 时，所下发的指令4-20mA相对应的有功指令与由网调调节同一机组AGC时，所下发的指令4-20mA所相对应的有功指令是不一样的。

因此根据上述特点和特高压交流试验示范工程的实时调度需要，中调直调火电厂机组AGC中调与网调之间的AGC切换应采用DCS逻辑切换的方式。

2 实现由网调来遥调机组AGC的技术改造方案和要求2.1 远动设备应具备的功能NCS系统配置的远动通信服务器直接与调度端（华北网调）通过IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约连接，满足系统调度对信息采集和传递的要求，远动通信服务器连接于NCS站控层网络，最大限度地在计算机网络上实现信息共享。

发电机组AGC 储能辅助调频系统可行性研究报告目录1概述 ...............................1.1项目背景 (4)1.2项目建设的必要性 (9)1.3项目概况 (12)1.4项目实施单位 (12)1.5项目责任单位和责任人 .................................... 13 2储能调频系统概述 ........................2.1储能技术的特征 .......................2.2储能系统的成效 .......................3工程设计方案 ...........................3.1总平面布置 .........................3.2电气部分 ..........................3.3 土建部分 ..........................3.4通信部分 ..........................3.5远动部分 .................4消防与劳动安全 (30)4.1消防报警 (30)4.2劳动安全 (30)5节约能源及环境保护 (34)6设备及材料清册 (35)6.1电气部分 ................................................. 35 13 14 15 17 17 17 30 30 错误！未定义书签。

6.2 土建部分 (37)7投资估算 (37)8结论 (38)1概述1.1项目背景1.1.1我国电力资源和区域经济分布不均衡，电网负荷波动大，调峰 调频资源稀缺，供热机组比重加大，火电机组深度调峰危及自身和电网安 全。

我国能源资源布局不均衡，全国电网以火电为主，但是不同区域电源 构成有较大差异，西南水电较丰富，“三北”地区风能资源较好，东南沿 海一带核电配置较多。

电力资源主要集中在经济不甚发达的西部地区， 用 电负荷主要集中在经济比较发达而能源短缺的东部地区，能源分布与电力 需求市场呈逆向分布，可再生资源集约化发展给电网调峰和电网运行调控 带来了一系列问题。

火电机组储能调频系统研究与分析摘要：本文对储能辅助调频系统的技术背景进行了分析，对储能系统的功能和方案配置进行了论述对比，后分析了储能系统的控制策略、厂用电容量校核、短路电流校核及继电保护影响，另外探讨了储能调频系统的关键部件储能双向变流器（PCS）及电池管理系统（BMS）。

关键词：辅助调频，AGC，控制策略，储能双向变流器，电池管理系统1技术背景：《广东调频辅助服务市场交易规则(试行)》的正式实施，广东省成为全国首个投入运行的电力现货市场，激发了市场主体提供更优质调频辅助服务的活力，火电机组的调频性能将会成为电厂重点关注的目标，一方面直接影响了最终获得的补偿费用；另一方面也将影响主体在市场参与中的报价排序。

用储能系统辅助火电机组优化调节性能，既能提高现货市场环境下电厂调频辅助服务能力及经济收益，也能缓解电网的调频压力，提高电网的安全稳定。

电化学储能系统，储能系统由电池集装箱、中压变流集装箱、6kV 配电集装箱和集控集装箱组成。

每套储能调频系统通过几路开关分别接入高厂变的 6kV 工作母线备用间隔，最终实现联合火电机组开展 AGC 调频辅助服务，以在调频辅助服务市场获得收益，同时减小机组在调频过程中的损耗。

储能系统的设计以保证机组运行的安全性、可靠性为第一要素，储能系统可用率应达到 97%以上，整体能量转换效率高于 90%，储能时长按1h配置，储能系统一般采用“一拖二”方式，2储能调频系统功能及方案配置储能调频系统利用大容量锂电池系统辅助机组进行调频服务，通过储能系统来承担绝大部分的负荷折返调节，把机组从此类任务中解放出来。

储能系统反应速度快、调节精度高，可以弥补机组此类性能的不足，极大的提升机组的调节性能。

储能系统避免了机组的绝大部分折返调节，可以减少设备磨损，稳定机组运行参数，进而达到节煤的效果。

在机组协调优化的基础上增加储能辅助调频系统，保障电厂的综合调频性能指标达到相对理想的状态，从而保障投资收益。

火力发电厂AGC自动发电控制系统的调节及改进探讨摘要：本文主要针对火力发电厂AGC自动发电控制系统展开研究，先对自动发电控制(AGC)的基本原理和功能特点进行分析，然后阐述了几点火力发电厂AGC自动发电控制系统的常用类型，接着根据管理措施和技术措施，论述了火力发电厂AGC自动发电控制系统的管理和技术措施，最后介绍了火力发电厂AGC自动发电控制系统的应用实例，并总结了几点火力发电厂AGC自动发电控制系统的调节及改进措施，主要包括AGC机组组合措施、AGC负荷分配策略、AGC机组启停策略，以此来促进AGC自动发电控制系统的自动化运行，给予火力发电厂的安全性、可靠性有力的支持，进而促进火力发电厂的健康发展和进步。

关键词：火力发电厂；AGC；自动发电；控制系统；调节及改进在社会和科学技术不断发展过程中，极大地推动了电力工业体制的改革，对电网的要求也明显提升，尤其在安全性、稳定性以及优质性等方面，而且电网调度自动化系统的成熟度也越来越高，通过先进技术的应用，为电网的运行与控制技术助力，从而与市场的发展要求更加一致与协调。

对于自动发电控制（AGC）来说，主要是指在特定的区域内，面对电力系统频率等变化的产生，应通过对发电机组有功功率的远程化调节，给予区域之间预定的交换功率有力的支持。

此外，对于厂级AGC，作为重要的协调控制系统之一，AGC控制对象扮演着重要的角色，在对各机组出力的合理分配过程当中，保证全厂出力目标的顺利实现，同时更好地贯彻落实节能降耗减排等原则。

由此可以看出，对于火力发电厂来说，加强AGC自动发电控制系统的调节及改进是至关重要的。

一、自动发电控制(AGC)的基本原理和功能特点（一）AGC的基本工作原理针对于电力系统的负荷，其变化性显著，通过分析可知，在系统负荷变化方面，第一，其负荷分量的变化幅度较小，而且变化周期大都低于10s；第二，在负荷分量中，变化周期最低为10s，最高为3分钟；第三，持续变动复合的变化速度并不快，通过对复合变化的分析可以看出，在电力系统中，必须要不断调整频率和功率。

AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频的分析与探讨发布时间：2022-07-22T06:17:46.262Z 来源：《中国电业与能源》2022年5期3月作者：王向儒[导读] 随着我国新能源并网规模日益增加，风能、太阳能等可再生能源是我国调整能源结构、王向儒中电建甘肃能源华亭发电有限责任公司甘肃华亭 744100摘要：随着我国新能源并网规模日益增加，风能、太阳能等可再生能源是我国调整能源结构、实现节能减排的重要战略举措，电网建设管理工作质量的优化，加快了储能系统与火电机组联合调频技术之间的融合。

为了更好地发挥管理工作优势，推动火电机组工作质量，能源监管部门和电网企业也希望具有响应时间、调节精度以及双向调节的快速调频资源进入市场提供服务。

目前我国电网AGC调频能力与电网峰值和频率之间的矛盾成为了当前制约我国能源发电的主要问题，为此本文结合当前的发展现状，对于AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频存在的问题进行分析，同时明确了AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频的操作现状、基础的工作原理以及应用的实际成效，对于当前所推进试行的技术方案进行比较分析，明确在AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频工作中存在的问题，为后期的工作落实奠定了坚实基础。

关键词：储能系统；调频；火电机组随着我国传统能源的逐渐匮乏，加快新型能源开发管理，落实并网发电管控就成为了当前能源开发管理的核心。

因新型能源发电的波动性以及间歇性强，其本身的调节难度增大，大规模的并网运行为后期的电网安全稳定运作也产生了一定的制约。

现阶段我国的电网使用中，多数仍旧是以火电机组实现电网的基础负荷，通过提供AGC的调频，以更好地保证电网的稳定运作。

但是因为常规环境下的火电机组迟滞性明显，反应质量低等问题，调片的质量难以达到基础的电网要求，因此加快AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频的工作落实尤为必要。

一、AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频的理论分析1、工作基础原理以及调频效果分析在整个电网系统的高效运维过程中，自动发电控制管理系统（AGC）主要是通过实时的数据分析以及实时的调节控制电网之中的调频电源，继而完成对于电网频率的控制管理，逐渐的应对因为时间较短所导致的区域电网环境下随机特性所出现的有功不均衡的实际问题。

火力发电厂储能调频系统应用研究作者：张玉林来源：《中国电气工程学报》2019年第09期摘要：本文通过查阅大量的资料，对储能调频技术特征、储能调频系统构成进行了研究，对电储能调频实施方案中的电储能容量配置、电储能系统接入方式、机组RTU系统改造等进行了总结，并对运行性能结果与经济性效果进行分析，促进火力发电厂储能调频系统的优化发展。

关键词：火力发电厂;储能调频;系统;应用1 储能调频必要性当前优质的调频资源非常少，且电网的负荷波动比较大，电网的负荷和火电厂之间的出力偏差就会导致频率的偏移。

而随着我国风光发电市场的逐渐成熟，使得电网短时间内的供需平衡出现了较为严重的问题。

靠现有燃煤机组的惯性调节不能满足要求，而储能可以把频率调整回来，能够在毫秒级中做出响应。

2 火电厂储能调频系统技术分析2.1 火电厂储能调频技术特征自动发电控制（AGC）通过实时调节电网中机组的有功出力，实现对电网频率及联络线功率进行控制，解决分钟或秒级短时间尺度内，区域电网具有随机特性的有功不平衡问题。

目前电网AGC调频功能主要由水电、燃气机组以及火电机组提供。

将一次能源转换成电能将经历一系列复杂过程，目前作为主力的火电机组的AGC调频性能与电网的调节期望差距较大，具体表现为调节的延迟、偏差（超调和欠调）等现象。

而适用于电网AGC调频的储能系统，在额定功率范围内，可以在1s内、以99%以上的精度完成指定功率的输出，其综合响应能力完全满足在AGC调频时间尺度内的功率变换需求，即调节反向、调节偏差以及调节延迟等问题将不会出现。

2.2 储能调频系统构成储能系统主要由锂电池（含BMS）、双向功率变换装置等核心设备组成，主要包括：①锂电池集装箱。

②双向功率变换装置集装箱。

③储能锂电池柜（含BMS）。

④直流配电柜（含BMS供电系统）。

⑤双向功率变换装置。

⑥SCADA数据采集与监视控制系统。

⑦系统的防雷及接地装置。

⑧集装箱房土建基础及辅助设施。

火力发电厂AGC协调控制优化设计研究的开题报告一、选题背景和研究意义火力发电厂是我国当前主要的电力生产方式之一，它不仅在电力生产方面具有重要的作用，同时也是我国工业经济发展的推动力量之一。

而AGC（Automatic Generation Control）协调控制是一种能够实现发电机组自动调节的控制系统。

随着电力市场化进程的加速，发电企业面临的竞争也越来越激烈，因此高效的AGC协调控制对于保证电网稳定运行和降低发电成本非常重要。

本研究旨在对火力发电厂AGC协调控制进行优化设计，提高其对电网运行的响应速度和稳定性，减少电网负荷波动和提高发电效率，从而实现降低企业运营成本和提高经济效益的目的。

二、研究内容和研究方法1. 研究内容：（1）分析火力发电厂AGC协调控制的现状和存在的问题。

（2）探究AGC协调控制的优化设计理论和方法。

（3）针对火力发电厂的实际情况，设计出适合的AGC协调控制方案。

（4）运用仿真软件对所设计的AGC协调控制方案进行优化及性能测试。

2. 研究方法：本研究将采用文献研究、案例分析和仿真实验等研究方法进行探究和设计。

三、预期研究成果和研究价值预期研究成果：（1）对火力发电厂AGC协调控制的现状和存在的问题进行系统分析。

（2）探究AGC协调控制的优化设计理论和方法，并在此基础上设计出适合火力发电厂的AGC协调控制方案。

（3）通过仿真实验对所设计的AGC协调控制方案进行优化及性能测试。

研究价值：（1）对火力发电厂AGC协调控制进行优化设计，提高其对电网运行的响应速度和稳定性，减少电网负荷波动和提高发电效率，从而实现降低企业运营成本和提高经济效益的目的。

（2）为火力发电企业提供AGC协调控制优化设计的实践经验和方法。

（3）也有助于提高我国火力发电工业的综合竞争力，推动火力发电工业可持续、高效、健康的发展。

火电厂AGC指标提高与安全经济运行的现代研究摘要我国关于电网《两个细则》的制定和颁布，可以保障电力系统运行的安全、高效以及经济，可以規范火电厂的辅助服务的管理，促进电网经营企业与生产企业实现共赢的局面。

因此为了在激烈的竞争环境中生存下来，火电厂必须在满足电网两个细则的条件下不断地优化AGC性能。

关键词AGC；火电厂；两个细则1 火电厂AGC性能指标对机组的影响1.1 火电厂AGC性能指标的提高影响机组的稳定性为了提高火电厂在市场经济中的竞争能力，火电厂不断地对AGC进行优化，提高AGC的性能指标。

但是，AGC性能指标的提高给机组的稳定性带来很大的影响力。

AGC性能指标的提高，可以有效地降低机组的反应时间，扩大了主汽压力和主汽温度差的上下偏差界限，增大机组气泡（是输入错误还是什么意思）的水平偏差范围。

因此，AGC性能指标的大幅度提高将可能严重影响到机组的稳定性，不利于机组控制工作的进行。

另外，AGC性能指标的大幅度的提高将会对机组的某些参数曲线造成不小的影响，不利于设备的正常工作。

所以，对AGC性能指标的优化与提高要符合一定的原则和规定。

1.2 火电厂AGC性能指标的提高影响机组的经济性由于火电厂AGC性能指标的提高，对机组的稳定性造成了影响，所以，AGC 性能指标的提高还不利于机组的经济性。

主要从以下几个方面对机组的经济性造成了影响：第一，AGC性能指标的提高，扩大了主汽压机的压力偏差上下界限，造成了电压的过度使用。

第二，AGC性能指标的优化对配置参数曲线带来影响，使煤的投入量增大。

第三，AGC性能指标的提高使主汽压机的温差范围扩大，使得机组负荷快速降低时温度也随之快速降低。

第四，AGC性能指标的优化，增大了机组在负荷过程中的风量调整偏差，风、气的配置函数出现偏差，使得用氧量大幅度地提高。

1.3 火电厂AGC性能指标的提高影响机组的安全性火电厂在对AGC的性能进行优化后，在一定程度上不利于机组的安全、经济以及高效。