什么是发电侧的火储联调？

什么是发电侧的火储联调？

引言

储能系统具有快速响应、双向调节、环境适应性强等技术优势，规模化应用将提升电力系统调节能力和灵活性，对能源转型、电网格局、电源结构产生重大影响。

伴随着双碳战略的推行以及技术优势的加持，储能在电力系统的应用范围已非常广泛。根据使用对象的不同，储能系统的使用场景可以分为发电侧、电网侧和用户侧。本文将从火储联合调频系统，系统介绍储能系统在发电侧的应用。

火储联合调频基本原理

储联合调频是一种新型的电力调度方式。它将火力发电机组和储能系统进行联合调度，实现电网的调频平衡，提高电力系统的稳定性和可靠性。

该原理的实现需要依靠智能化的调度控制系统，通过实时监测电网负荷情况，对火力发患机组和储能系统进行动态调度。当电网负荷增加时，火力发电机组会根据负荷变化自动调整输出功率，同时时储能系统会释放储存的电能，协同作用来满足负荷需求。

火储联合调频原理与技术

相反，当电网负荷减少时，火力发电机组会逐渐减少输出功率，同时储能系统会将剩余电能储存起来，以备不时之需。

火储联合调频系统

电力系统频率和有功功率自动控制系统称为自动发电控制（Automation Generator Control，AGC)，通常指的是电网调度中心直接通过机组分布式控制系统（Distributed Control System,DCS）实现自动增、减机组目标负荷指令，是发电机组的一种基本功能。

火电机组作为提供AGC辅助服务的主要调频资源，大型化、高参数机组参与调峰会造成机组金属疲劳，损害机组寿命，长时间低负荷运行其能效将降低、经济性变差、安全性下降，环保效能也将受到危害，而且受制于火电机组本身局限性，其短时间内适应负荷变化难度较大，调峰效果差。

火电机组AGC系统

*RTU即Remote Terminal Unit，远程终端装置，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备

火储联调可缩短火电机组响应时间，提高火电机组调节速率及调节精度，显著提升调频综合性能指标，已被视为当前最有效的调频方式之一。

火储联合AGC原理

火储联合调频过程

01
电气上实现储能与火电机组在并网端的并列运行，共同出力以跟踪AGC调度指令，使之整体调节性能大幅改善；

02
在不改变原有火电机组AGC控制的前提下，基于AGC指令与火电机组实时出力间的差值构造储能系统出力指令、利用储能系统快速、精确功率控制的特点弥补差值导致的功率需求缺口；

03
随着火电机组出力对AGC指令的响应与不断趋近，储能系统出力相应撤出，直至最终全部由火电机组承担AGC指令出力；可见单次AGC调节过程中，储能系统大功率工作时间在1～2min量级。

火储调频系统接线示意图

系统中储能的接入方式

火储联合系统中，储能系统的电网接入方式一般分为两种：

01
为利用原有厂用变富裕容量，经二次升压接入发电机出口；

02
另一种为配置独立升压变，直接实现储能系统接入发电机组出口。

两种接入方式，都应关注线路短路容量及谐波的变化，确保原有火电机组、主变及炉机执行机构与辅助系统的运行安全。当前，以采用厂用变接入方案较多。

火储联合调频系统中，储能系统大多由PCS+升压变集装箱、电池集装箱、高压接入及本地监控集装箱组成。其中，PCS+升压变集装箱内置环网柜、升压变及PCS，在直流侧与电池集装箱相连，而在交流侧与相邻储能系统并联后再经中置柜接入厂用变。

具体的项目实施中，设计与改造的细节不尽相同，但都须遵循对原有火电机组影响最小原则,不应给DCS及机组的正常运行带来安全隐患。

火储联合调频系统收益

火电厂加装储能的调频效果，主要由机组综合性能指标K值来体现，K值越高，说明AGC调频效果越好，补偿收益也相应越高。下图为广东某实际电站安装储能前后的调频数据对比。

K1——响应速度、K2——调节速率、K3——调节精度、K——机组综合性能指标

由图可知，火电机组配置储能后，调频考核K值提升明显，从而帮助火电机组获得更多的辅助服务补偿。

除火储联合调频系统外，储能系统在辅助新能源并网方面也发挥着重要的作用。下篇科普，一舟将为您详细解析储能在发电侧是如何帮助新能源并网的，敬请期待。