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中国AGC调频现状

AGC,全称Automatic Generation Control,即自动发电控制,是现代电力系统调度机构内能量管理系统(EMS)的核心功能之一,主要解决电力系统在运行中的频率调节和发电机组负荷分配问题。调节速率快、调节精度高的电源能够帮助电网更高效地完成AGC控制目标。相对于传统发电机组,储能技术最突出的优点是快速、精确的响应能力,储能系统能够在1秒钟之内完成AGC调度指令。

控制电力系统频率在以额定频率(我国是50Hz)为中心的合理范围内波动是电力系统安全可靠运行的重要保证。电力系统需要实时、持续监测电网频率变化,并通过调节电网中的各类可控设备保持电力系统供需的平衡,以保持电网频率的稳定。

通常电网AGC调频功能主要由包括以水电、燃气机组以及火电机组的常规电源提供。由于这些电源均为具有旋转惯性的机械器件组成,将一次能源转换成电能将经历一系列复杂过程,特别是火电机组的AGC调频性能与电网的调节期望比较尚有差距,具体表现为调节的延迟、偏差(超调和欠调)等现象。


全球储能产业发展进入加速期

全球储能产业发展进入加速期,储能市场呈现规模化发展趋势。最近十年在全球范围内各种新型储能技术快速发展,储能系统在使用寿命、功率和容量的规模化、运行可靠性、投资成本等方面获得了突破,具体包括:

- 系统规模大:模块化设计,通过并联可实现20MW以上级别系统规模;

- 响应速度快:毫秒级时间尺度内实现额定功率范围内的有功无功的输入和输出;

- 能精确控制:能够在可调范围内的任何功率点保持稳定输出;

- 双向调节能力:充电为用电负荷,放电为发电电源,额定功率双倍的调节能力;

- 系统寿命长:管理良好的储能系统的循环寿命可以达到百万次以上。


储能参与电网AGC调频的技术与应用日臻成熟

在经过近年长期的技术论证和项目运行测试后,美国各电力市场已经开始大量采用各种新兴的储能系统开展电网AGC调频服务。截至2016年年底,美国各地应用于电网AGC调频的储能系统总计达到超过360MW的规模,储能技术已经实现了在电网的规模化商用。系统普遍达到了97%以上的可用率,并且实现无人值守自动运行,系统安全性和可靠性方面已经具备参与电力正常生产的条件。

作为中国火电储能联合调频技术的开创者,江苏快三从2011年至今,历经技术研发、技术示范、商业示范,目前已有3个储能联合调频项目投入运行,并持续、稳定运行了30个月以上。实际运行效果和数据显示,储能系统参与电网AGC调频辅助服务的技术与应用模式日臻成熟,经济性良好,节能环保效益明显,能够帮助发电企业实现可持续发展。


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