標(biāo)準(zhǔn)解讀
DL/T 2313-2021《參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)范》
陸秋瑜
廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心，并網(wǎng)與新能源管理部
1．編制背景
近年來隨著風(fēng)電、光伏等間歇性新能源的大規(guī)模接入，對(duì)電網(wǎng)頻率的影響越發(fā)明顯，對(duì)優(yōu)質(zhì)調(diào)頻資源的需求開始浮現(xiàn)。為提高發(fā)電機(jī)組參與調(diào)頻輔助服務(wù)的積極性，我國(guó)大部分省區(qū)已通過兩個(gè)細(xì)則或調(diào)頻輔助服務(wù)市場(chǎng)等手段，激勵(lì)發(fā)電廠提升調(diào)頻服務(wù)質(zhì)量，滿足電網(wǎng)對(duì)調(diào)頻資源的需求。我國(guó)電源構(gòu)成以火電為主，火電廠調(diào)節(jié)速率慢，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)；電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)具有秒級(jí)響應(yīng)速度，調(diào)頻能力數(shù)倍于燃煤機(jī)組，但持續(xù)能量不足；兩者具有較好的互補(bǔ)特性。近年來電化學(xué)儲(chǔ)能聯(lián)合火電機(jī)組調(diào)頻成為新興的商業(yè)模式，山西、廣東、內(nèi)蒙均已出現(xiàn)火電機(jī)組+儲(chǔ)能聯(lián)合參與調(diào)頻市場(chǎng)的案例，獲得了良好的市場(chǎng)收益。
參與輔助調(diào)頻的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)一般從發(fā)電廠廠高變低壓側(cè)接入，儲(chǔ)能的運(yùn)行將直接影響廠用電負(fù)荷及廠區(qū)生產(chǎn)安全，進(jìn)一步可能影響發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。輔助調(diào)頻工況下儲(chǔ)能充放電與AGC指令、火電機(jī)組的調(diào)節(jié)速率相關(guān)，其運(yùn)行工況與常規(guī)調(diào)峰模式下的充放電有明顯差異，其對(duì)發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)的影響尚不明確。調(diào)頻工況下儲(chǔ)能充放電頻繁、發(fā)熱量大、電池衰減較快，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能提出了較高的要求。為了規(guī)范參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)的管理流程和技術(shù)要求，保障電廠側(cè)儲(chǔ)能的安全運(yùn)行，充分發(fā)揮儲(chǔ)能系統(tǒng)提升電廠整體調(diào)頻性能的作用，應(yīng)有針對(duì)性地制定電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)范。
根據(jù)《國(guó)家能源局綜合司關(guān)于下達(dá)2019年能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制（修）訂計(jì)劃及英文版翻譯出版技術(shù)的通知》(國(guó)能綜通科技[2019]58號(hào)）的要求，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心牽頭開展了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)范》的編制工作。歷經(jīng)多次調(diào)研和討論，于2021年4月26日發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 2313-2021《參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)范》，并于2021年10月26日開始正式實(shí)施。
2. 編制依據(jù)
標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，重點(diǎn)參考了國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 36547《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》、GB/T 36548《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測(cè)試規(guī)范》、GB/T 36558《電力系統(tǒng)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)通用技術(shù)條件》；常規(guī)火電機(jī)組的一二次調(diào)頻標(biāo)準(zhǔn)，如DL/T 1210《火力發(fā)電廠自動(dòng)發(fā)電控制性能測(cè)試驗(yàn)收規(guī)程》、GB/T 30370 《火力發(fā)電機(jī)組一次調(diào)頻試驗(yàn)及性能驗(yàn)收導(dǎo)則》，以及電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，同時(shí)結(jié)合廣東、山西等地區(qū)的火電機(jī)組與儲(chǔ)能聯(lián)合調(diào)頻項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，并最大范圍內(nèi)征求了行業(yè)內(nèi)設(shè)備廠商、電站運(yùn)營(yíng)商、電網(wǎng)公司、發(fā)電公司等專業(yè)人士的意見和建議，反復(fù)推敲，力求通俗易懂，盡量使標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和條文便于理解、引用和實(shí)施。
3. 內(nèi)容解讀
3.1 前言
標(biāo)準(zhǔn)的前言主要規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)所依據(jù)的起草規(guī)則、提出和歸口信息、起草單位和起草人。標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草，由全國(guó)電力儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC 550）提出并歸口。
3.2 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入電力系統(tǒng)的并網(wǎng)管理要求，包括工程備案、接入系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、并網(wǎng)準(zhǔn)備、并網(wǎng)調(diào)試和試運(yùn)行。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于以輔助調(diào)頻為主要應(yīng)用模式的電廠側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的并網(wǎng)管理。應(yīng)用于系統(tǒng)調(diào)峰、穩(wěn)定控制等其他模式或其他儲(chǔ)能形式的電廠側(cè)儲(chǔ)能的并網(wǎng)管理可參照?qǐng)?zhí)行。
3.3 術(shù)語和定義
本標(biāo)準(zhǔn)在沿用已有標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語和定義的基礎(chǔ)上，提出了“電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)”、“輔助調(diào)頻”2個(gè)術(shù)語定義。
電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)：在發(fā)電廠關(guān)口計(jì)量點(diǎn)以內(nèi)接入電網(wǎng)，與電廠作為同一調(diào)度對(duì)象、接受電網(wǎng)調(diào)度管理，可循環(huán)電能存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換及釋放的系統(tǒng)。
輔助調(diào)頻：利用儲(chǔ)能等輔助手段響應(yīng)電網(wǎng)一次調(diào)頻或二次調(diào)頻控制需求，以提高發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)性能。
“電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)”明確了以關(guān)口計(jì)量表為依據(jù)，界定電廠側(cè)儲(chǔ)能的范圍，可與電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能明確區(qū)分；同時(shí)強(qiáng)調(diào)與電廠作為同一調(diào)度對(duì)象、接受電網(wǎng)調(diào)度管理，明確了電廠側(cè)儲(chǔ)能的調(diào)管關(guān)系。“輔助調(diào)頻”明確了本標(biāo)準(zhǔn)中電廠側(cè)儲(chǔ)能的功能，即輔助發(fā)電機(jī)組響應(yīng)電網(wǎng)的一二次調(diào)頻控制需求，提高發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)性能。通過上述兩個(gè)定義，將本標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象“參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)”表述得更加全面和準(zhǔn)確。
3.4 基本規(guī)定
本章提出了電廠側(cè)儲(chǔ)能并網(wǎng)運(yùn)行應(yīng)遵循的一般性原則和并網(wǎng)流程。
本章明確了電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度關(guān)系、管理維護(hù)界面和并網(wǎng)運(yùn)行原則。電廠側(cè)儲(chǔ)能作為電力系統(tǒng)直接或間接調(diào)度對(duì)象，應(yīng)遵守電力系統(tǒng)的相關(guān)法規(guī)和電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則。電廠應(yīng)負(fù)責(zé)電廠側(cè)儲(chǔ)能的日常設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作，應(yīng)制定儲(chǔ)能系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)和安全操作規(guī)程。調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)按調(diào)度規(guī)程及市場(chǎng)規(guī)則提供并網(wǎng)服務(wù)，并對(duì)電廠側(cè)儲(chǔ)能進(jìn)行規(guī)范調(diào)度管理。
本章對(duì)電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原則提出了要求。電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)除了滿足電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)自身設(shè)計(jì)要求GB 51048和GB 50229外，還應(yīng)滿足電廠基本設(shè)計(jì)要求，且不應(yīng)影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。考慮到電廠側(cè)儲(chǔ)能與電廠作為同一調(diào)度對(duì)象、接受電網(wǎng)調(diào)度管理，要求電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)原則上應(yīng)具備直接或間接接受調(diào)度指令的能力。
本章提出了電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)管理的主要流程，包括工程備案、接入系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、并網(wǎng)準(zhǔn)備、并網(wǎng)調(diào)試、試運(yùn)行五個(gè)環(huán)節(jié)。
3.5 工程備案
本章規(guī)定了備案的主體和內(nèi)容要求。
按照國(guó)家有關(guān)政策要求，電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)前應(yīng)按相關(guān)要求向政府備案，并向電網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)書面報(bào)告。書面報(bào)告內(nèi)容宜包括電廠側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)目的、建設(shè)規(guī)模、工程投資主體、系統(tǒng)擬接入點(diǎn)、運(yùn)行模式和實(shí)施計(jì)劃。
3.6 接入系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
本章規(guī)定了接入方案設(shè)計(jì)中一、二次設(shè)備配置和調(diào)度控制接口的要求。
參考常規(guī)電源的接入方案設(shè)計(jì)，電廠側(cè)儲(chǔ)能的系統(tǒng)接入方案應(yīng)包括儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行方式、電氣一次、電氣二次、系統(tǒng)安全等內(nèi)容，其接入方式需同時(shí)滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)及電力系統(tǒng)接入的要求，并與電廠已有的一二次設(shè)備相協(xié)調(diào)。
另外，電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行控制的實(shí)際需要，預(yù)留調(diào)度機(jī)構(gòu)直接控制的通道和接口。
3.7 并網(wǎng)準(zhǔn)備
本章規(guī)定了電廠側(cè)儲(chǔ)能在并網(wǎng)前應(yīng)提交的并網(wǎng)資料及應(yīng)滿足的技術(shù)條件。
并網(wǎng)資料方面，主要包括項(xiàng)目概況、可研報(bào)告、接入系統(tǒng)方案、型式試驗(yàn)報(bào)告、出廠驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試報(bào)告、安全評(píng)估報(bào)告、等級(jí)保護(hù)測(cè)評(píng)報(bào)告、消防驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、運(yùn)行規(guī)程、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方案等，其中型式試驗(yàn)報(bào)告包括電池、電池管理系統(tǒng)、儲(chǔ)能變流器三大設(shè)備。此外，電廠還應(yīng)與電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)簽訂電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議或補(bǔ)充調(diào)度協(xié)議。
并網(wǎng)技術(shù)條件方面，電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)滿足GB/T 36547和GB/T 36558的技術(shù)要求，接受電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)直接控制的儲(chǔ)能系統(tǒng)還應(yīng)滿足直控的技術(shù)要求。
電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的信息接入包括三方面的要求：
1）儲(chǔ)能電站監(jiān)控系統(tǒng)信息。為避免因儲(chǔ)能系統(tǒng)與廠內(nèi)設(shè)備運(yùn)維主體不同導(dǎo)致的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，要求電廠側(cè)儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)除站內(nèi)信息監(jiān)控外，還應(yīng)接入發(fā)電機(jī)組出力、AGC指令、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻狀態(tài)和廠高變功率等機(jī)組和廠用電運(yùn)行信息。
2）接入電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的SCADA信息，測(cè)量對(duì)象覆蓋到單個(gè)PCS。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)電廠側(cè)儲(chǔ)能輔助調(diào)頻的功能，AGC主站應(yīng)將發(fā)電機(jī)組和儲(chǔ)能聯(lián)合有功功率作為控制對(duì)象，對(duì)應(yīng)的AGC遙測(cè)和遙調(diào)信息需進(jìn)行修改。
3）接入電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的PMU信息，測(cè)量對(duì)象覆蓋到單個(gè)PCS。由于儲(chǔ)能變流器具備毫秒級(jí)動(dòng)作速度，故需接入PMU的毫秒級(jí)數(shù)據(jù)，監(jiān)視因儲(chǔ)能控制策略不當(dāng)導(dǎo)致的多個(gè)PCS相互振蕩或一次調(diào)頻反調(diào)等動(dòng)態(tài)過程。
3.8 并網(wǎng)調(diào)試
本章根據(jù)電廠側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景，規(guī)定了電廠側(cè)儲(chǔ)能并網(wǎng)后應(yīng)開展的試驗(yàn)內(nèi)容和指標(biāo)要求。主要包括儲(chǔ)能性能試驗(yàn)和儲(chǔ)能聯(lián)合電廠/機(jī)組試驗(yàn)兩個(gè)部分。
3.8.1 性能試驗(yàn)
儲(chǔ)能性能測(cè)試依據(jù)GB/T 36548開展，并應(yīng)滿足GB/T 36547的技術(shù)要求。其中為測(cè)試儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體特性及不同PCS之前的協(xié)同性，高/低電壓穿越試驗(yàn)項(xiàng)目宜以整個(gè)電池集裝箱為單位進(jìn)行測(cè)試。
3.8.2 儲(chǔ)能聯(lián)合電廠/機(jī)組試驗(yàn)
儲(chǔ)能聯(lián)合電廠/機(jī)組測(cè)試包括AGC試驗(yàn)、一次調(diào)頻試驗(yàn)、PSS校核試驗(yàn)、異常工況試驗(yàn)、直控試驗(yàn)。
AGC試驗(yàn)和一次調(diào)頻試驗(yàn)參考火電機(jī)組的AGC和一次調(diào)頻測(cè)試要求，包含階躍試驗(yàn)和連續(xù)試驗(yàn)。由于儲(chǔ)能控制策略與機(jī)組緊密相關(guān)，測(cè)試應(yīng)以電廠/機(jī)組和儲(chǔ)能作為整體進(jìn)行測(cè)試，儲(chǔ)能與電廠/機(jī)組響應(yīng)特性應(yīng)協(xié)同一致，不發(fā)生反向調(diào)節(jié)和功率異常波動(dòng)。PSS校核試驗(yàn)應(yīng)依據(jù)DL/T 1231開展發(fā)電機(jī)負(fù)載階躍試驗(yàn)，主要校核加裝儲(chǔ)能后是否因調(diào)節(jié)參數(shù)不當(dāng)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組有功功率阻尼比降低。
異常工況試驗(yàn)主要針對(duì)機(jī)組跳閘、儲(chǔ)能與機(jī)組控制系統(tǒng)通信中斷、儲(chǔ)能過壓過流或過溫等異常工況，校核儲(chǔ)能系統(tǒng)動(dòng)作策略的正確性。
具備調(diào)度直控功能的儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)按電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)要求開展直控試驗(yàn)，直控情況下的動(dòng)作性能指標(biāo)應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)要求。
3.9 試運(yùn)行
本章規(guī)定了連續(xù)試運(yùn)行期間電廠側(cè)儲(chǔ)能的運(yùn)行方式和運(yùn)行指標(biāo)要求。試運(yùn)行包括連續(xù)計(jì)劃曲線運(yùn)行和連續(xù)試運(yùn)行兩個(gè)階段。連續(xù)計(jì)劃曲線階段，機(jī)組和儲(chǔ)能聯(lián)合發(fā)電單元跟蹤調(diào)度計(jì)劃曲線運(yùn)行；連續(xù)試運(yùn)行階段，機(jī)組與儲(chǔ)能發(fā)電單元聯(lián)合提供調(diào)頻輔助服務(wù)，該兩個(gè)階段分別檢驗(yàn)調(diào)頻市場(chǎng)連續(xù)不中標(biāo)（曲線運(yùn)行）和連續(xù)中標(biāo)（調(diào)頻運(yùn)行）情況下儲(chǔ)能連續(xù)運(yùn)行的適應(yīng)性和可靠性。儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)束試運(yùn)行后，應(yīng)提交合格的試驗(yàn)報(bào)告，經(jīng)電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)確認(rèn)后進(jìn)入正式運(yùn)行。
4. 結(jié)語
綜上所述，本文從編制背景、編制依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容等方面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 2313-2021《參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)范》進(jìn)行了全面解讀。DL/T 2313-2021《參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)范》與DL/T 2314-2021《電廠側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行管理規(guī)范》作為電廠側(cè)儲(chǔ)能并網(wǎng)的兩大標(biāo)準(zhǔn)，分別針對(duì)電廠側(cè)儲(chǔ)能正式投產(chǎn)前、后的并網(wǎng)運(yùn)行管理規(guī)范進(jìn)行規(guī)定，存在著一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系、相互支撐，建議將兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合理解。
