一、并网电源一次调频技术规定及试验导则

　　近日，国家标准《并网电源一次调频技术规定及试验导则》GB/T 40595-2021正式发布，该标准将于2022年5月1日起正式实施。

　　文件明确接入35kV及以上电压等级的储能电站、风电、光伏等并网电源要按照该文件执行。其中储能电站一次调频动态性能应满足下列规定：

　　一次调频有功功率的滞后时间应不大于1s；

　　一次调频有功功率的上升时间应不大于3s；

　　一次调频有功功率的调节时间应不大于4s；

　　一次调频达到稳定时的有功功率调节偏差不超过士1%额定有功功率。

二、新能源调频快速响应的背景

　　气候和环境的变化加剧了世界各地的能源变化。新能源作为一种新型的绿色能源，在能源变化中发挥着巨大的优势，全球新装机逐年上升。目前，中国已成为新能源利用的主要国家，发展势头相对迅速。截至2019年底，风力发电累计装机2.1亿千瓦，光伏累计装机2.04亿千瓦。

　　但在大规模发展的同时，由于新能源电站没有频率调整能力，不能参与电网频率调整，导致高渗透区域电网频率调整能力不足，当电网频率波动较大时，控制难度远大于低渗透区域，电力系统安全稳定面临新的挑战。此时，新能源参与电网频率控制对电网的安全稳定运行具有重要的现实意义。

三、新能源场站快速频率响应-定义

　　快速频率响应也称为一次调频，与二次调频（AGC）一同被认为是电网频率控制或频率调整的主要手段，而随着新能源装机规模不断增多，单一地依靠二次调频渐渐不能满足电网安全稳定的运行要求，一次调频的重要性凸显出来。频率和电压是电力系统最主要的安全稳定指标，频率不稳定会直接影响电网安全和用户生产效率。

　　快速频率响应，实现对电网频率的控制的装置称为快频快压装置。实现对电网频率的控制的装置称为快频快压装置，通过频率下垂特性，调节发电功率改变电网频率，调节发电功率，改变电网频率，适用于风电，光伏，储能等新能源站应用。

　　调频快速响应控制系统主要功能包括：

（1）监测机组安全约束调节，根据接收到的控制命令在满足安全约束条件下实施控制命令输出；

（2）当系统频率发生偏移时，能够按照既定曲线完成系统的一次调频响应：当频率上升时能够主动减少有功输出；当频率下降时，在限功率状态下能够主动提升功率。

　　新能源场站具备“一次调频”能力已成为必备条件。

　　新能源一次调频在运算能力、响应速度、执行精度上有着显著的优势；双碳下，新能源大规模、高比例发展，一次调频将与二次调频形成联调联动，共同保障电网安全稳定和电站生产效率。

四、快速频率响应与电力一次、二次调频的区别

（1）有功控制响应的指令来源不同

　　二次调频(AGC)通过接收电力调度系统下发的发电计划和功率调节指令实现电站功率的自动调节;

　　而快速频率响应装置不接收外部指令，靠自身监测电网频率变动，当频率超过某一设定范围后，根据功频转换策略计算出电站有功出力调整值，并根据频率控制策略耦合当前AGC目标值产生一个综合目标值，发电机组快速响应该综合目标值指令。

（2）性能要求不同

　　一次调频属于有差调节，发生在二次调频之前，当电网频率异常后能够快速回拉，是减小频率波动影响的主要措施，新能源相关规范中要求快速频率响应装置2秒内就要使电站有功出力开始变化，最多在15秒内调节完成。

　　而二次调频(AGC)属于无差调节，是在电力调度统筹整个区域内出力分布及预测情况后再下发到多个电站的功率调节，一般要求60-120秒内完成即可，且出于对电网稳态安全的考虑，对于单次变化量、分钟级变化率等安全指标均有要求。

五、快速频率响应执行实施的意义

　　快速频率响应项目的开展，使原本不满足要求的发电机组及通讯网络的速度、精度得到优化和提升，所以，电站经过整改后，其全场控制速度、通讯速度都将得到有效提升，进而会提升场站AGC控制效果，降低AGC考核。

　　双碳下，新能源电站规模化发展，新能源电站对于电网是否“友好、稳定”是实现最大化消纳的重要约束条件。而快速频率响应功能及AGC/AVC正是保障电站发电优先权的主要利器，也是促进新能源消纳的重要手段。

　　在“一次调频”技术改造过程中，针对性地对发电能力低下的机组、通信不良的设备进行检修和巡检，对不稳定的设备进行检查和优化，有效帮助新能源场站做一次全身检查，及时消缺不健康的设备。

　　接入“一次调频”系统是当前新能源场站并网的必备条件，合格的系统能够让场站避免考核。同时，有些省份对新能源电站一次调频技术改造有补偿支持，场站可根据改造成本及月积分电量得到补偿。因此，具备快速频率响应功能的电站投资收益也更可观。

　　未来，随着新能源装机规模不断提高，新能源电站快速频率响应的推广应用对促进新能源的健康发展意义重大，将大幅提升电网消纳能力，保障电网安全稳定运行，同时为特高压跨区直流大功率输电频率安全性提供可靠技术保障。

　　而随着平价时代到来以及电力交易全国展开，具备快速频率响应功能的电站发电更稳定，在电网消纳方面更友好，效益更高。

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