能,满足功率控制精度和充放电快速转换的响应速度要求。储能系统辅助用电由电厂
380V
低压厂用电提供,提供储能系统照明、冷却和控制系统用电,同时储能系统内置
UPS 保障
在辅助供电中断情况下系统的运行安全。
AGC 运行模式下,3 号燃煤机组通过主变压器并网,DCS 系统接收 AGC 调度指令,
并监控机组出力和本地负荷信号,通过
CCS 系统调节燃料、给水等炉机动作,控制机组净
出力跟随
AGC 调度指令。火电机组与储能系统联合调频的基本原理是在传统火电机组中,
增加储能设备,以火电机组作为响应
AGC 调频指令的基础单元,而以储能系统作为补充的
快速响应单元。利用储能系统快速调节输出功率的能力,达到改善机组
AGC 响应速度和精
度的目的。
在运行过程中,储能控制系统通过
DCS 硬接线方式单向接收 3 号机组运行状态和参数,
不会干预机组的运行,不向机组
DCS 上传数据和指令,不接入机组控制回路,不改变机组
控制逻辑。储能控制系统通过
RTU 接口获得 AGC 指令和机组出力等运行数据,经过算法计
算确定储能系统对机组出力的修正模式和修正量,并下发至储能系统控制单元,最终储能
系统的出力和机组的出力在
RTU 进行合并后上传电网公司。储能控制系统接收储能系统反
馈状态信号,下发储能系统投切指令等信号,从而完成储能系统的出力控制。同时,机组单
向接收储能系统基本运行状态参数,正常情况下也不干预储能系统的运行。因此,储能系统
和
3 号机组在 AGC 运行方面是各自独立的系统。
4 储能技术参与 AGC 调频收益分析
根据北京电网《两个细则》文件的规定,目前北京电网对
AGC 机组的考核分为 AGC 可
用率考核和
AGC 性能考核两部分。因为储能系统和发电机组在 AGC 运行方面是各自独立的
系统,所以储能技术将直接影响电网对
AGC 机组的调节性能考核。调节性能的考核 Kp 值
是对调节速率
K1、调节精度 K2、响应时间 K3 的综合性考核。
Kp=K1×K2×K3
K1=v/vn
K2=2—ΔP/0.01·Pn
K3=2—ΔT/Tn
其中
v 是 AGC 机组调节速率,vn 是机组标准调节速率,ΔP 是实际出力与设定出力的
差值,
ΔT 是机组出力在原出力点上,可靠地跨出与调节方向一致的调节死区所需时间 ,
Tn 是响应时间基准值。北京石景山热电厂 3 号机组调节性能在储能未参与情况下 Kp 平均为
4.0 左右,通过储能系统参与调频,ΔP、ΔT 值均有明显降低,Kp 值提升至 4.5 以上。Kp 值
的提高,使机组可以长期投运
BLR 模式(机组跟踪基准功率曲线并参与 ACE 偏差调节的
方式)。在
BLR 模式下,可以实现发电计划的自动免考。同时,北京电网根据机组调节深度
D 和综合性能指标 Kp 进行 AGC 调节性能补偿,Kp 值的提高也意味着补偿收益的增多。此
外,
Kp 值的提高可以将火电机组从繁重的 AGC 调频任务中解放出来,调频的快速响应能
力带来了相对稳定的出力及高负荷率,这将有效避免有功功率欠调情况下的燃煤量过调,
有利于改善机组燃煤效率,提升机组的可用率及使用寿命。
北京石景山热电厂是承担
北京冬季供热的热电联产机组,是重要的电源点。在北京电网中,
AGC 调频电源大部分是
燃煤、燃气热电联产机组。受热负荷稳定的约束,调频能力不足,优质调频资源稀缺,使得
电网的调频能力进一步下降。当北京石景山热电厂引入相对小容量的储能系统后,能够增强
机组的调频能力,有利于改善区域电网调频资源不足的问题,提升区域电网系统的整体
AGC 调频能力,提高电网运行的可靠性及安全性。
储能系统并不仅仅是发电单元,由于储能系统在充放电过程中存在损耗,以及需要考
虑储能系统运行辅助用电等,因此,储能系统与火电机组联合运行响应
AGC 指令的过程中,
会造成机组系统总体上网电量损失。该系统每天将可能消耗约
1MWh 厂用电,相比电网 15