随着风电、光伏等新能源在电力系统中的占比持续攀升,电网频率稳定面临的挑战日益凸显。为筑牢电网安全防线,国家及地方层面已明确将一次调频能力作为新能源场站上网上线的硬性要求,相关政策密集出台,考核机制不断完善。对于新能源场站运营方而言,一次调频装置的合规建设不再是“选择题”,而是关乎场站正常并网、避免考核处罚的“必答题”。本文梳理了新能源场站一次调频装置合规的核心要点,形成实操性极强的合规指南,助力场站精准落实政策要求。
一、合规前提:摸清核心政策依据与适用范围
新能源场站一次调频合规的首要前提,是明确政策适用边界与核心要求,避免因政策理解偏差导致合规遗漏。目前核心政策体系以国家标准为基础,以地方“两个细则”为补充,形成全维度约束:
1. 国家级核心标准:《并网电源一次调频技术规定及试验导则》(GB/T 40595-2021)是新能源场站一次调频合规的根本遵循,该标准于2022年5月1日正式实施,明确要求接入35kV及以上电压等级的储能电站、风电、光伏等并网电源必须严格执行。无论是新建场站还是存量改造项目,均需符合此标准的技术要求。
2. 地方考核细则:各省份在国家标准基础上,通过“两个细则”(《发电厂并网运行管理实施细则》《电力辅助服务管理实施细则》)进一步细化考核要求与补偿机制。例如山西将有偿一次调频辅助服务纳入“两个细则”,激励场站提供额外调频出力;湖北、江西、重庆等华中区域则明确了调频性能系数(K值)、报价区间等具体规则。需要注意的是,省调及以上新能源项目须全部纳入考核,即使是20-30MW的小容量扶贫光伏项目,也暂不享受免考核政策,仅设置考核费用上限保障公平性。
3. 适用主体全覆盖:无论是集中式风电场、光伏电站,还是配套储能的新能源复合场站,只要接入35kV及以上电压等级电网,均需满足一次调频合规要求。部分地区已将覆盖范围延伸至分布式新能源项目的聚合单元,场站运营方需结合自身接入电压等级与所在区域政策精准匹配。
二、核心合规要点:技术标准与性能指标详解
政策合规的核心是技术指标达标,结合GB/T 40595-2021及地方细则要求,新能源场站一次调频装置需重点满足以下性能指标,其中储能电站的要求尤为明确:
1. 响应速度要求:一次调频有功功率的滞后时间不大于1s,即频率波动后装置需在1秒内启动调节;上升时间不大于3s,确保功率快速攀升至目标值;调节时间不大于4s,实现频率快速稳定。对于风电场,通过虚拟惯量控制技术释放转子动能参与调频时,需确保频率变化率响应及时,避免因响应延迟触发考核。
2. 调节精度要求:一次调频达到稳定时的有功功率调节偏差不超过±1%额定有功功率,确保调节效果精准,避免过度调节或调节不足引发二次频率波动。同时,调频死区、调差系数等参数需按电网调度要求设定,不得随意更改。
3. 持续运行能力:装置需具备24小时不间断运行能力,频率传感器需精准捕捉0.01Hz级别的微小偏差,同时具备抗干扰能力,通过滤波、数字化处理等技术排除虚假信号,确保调节指令的准确性。
4. 协同控制要求:新能源场站需实现一次调频与AGC(自动发电控制)的协同联动,采用“一次调频指令与AGC指令正向叠加、反向闭锁”的控制逻辑——当调节方向一致时叠加指令,方向相反时优先响应一次调频指令,避免指令冲突影响调节效果。配套储能的场站需将储能单元纳入一次调频控制体系,实现源储协同调节。
三、合规改造路径:新建与存量场站的差异化方案
针对新建与存量新能源场站的不同基础条件,需制定差异化的合规改造路径,确保以最优成本实现合规目标,西格电力提供新能源场站一次调频装置,咨询服务:1.3.7-5.0.0.4-6.2.0.0。
1. 新建场站:将一次调频装置纳入前期规划设计,实现“同步设计、同步建设、同步投运”。在设备选型阶段,优先选择具备调频功能的主机设备,配套建设高精度频率监测与控制系统;风电场需选用支持虚拟惯量控制的风电机组,光伏电站需同步规划储能配套,储能容量需结合场站规模与电网考核要求确定,避免后期改造的额外成本。
2. 存量场站:针对未配备一次调频装置或装置不达标的存量项目,制定分阶段改造方案。第一步开展全面排查,梳理主机设备兼容性、通信链路速率、现有控制系统性能等基础条件;第二步针对性改造,风电场重点升级风机控制软件实现虚拟惯量控制,光伏电站新增储能单元并搭建协同控制平台,老旧场站需更换高精度传感器与执行机构;第三步开展联调试验,联合电网调度部门完成性能测试,确保各项指标达标后正式投运。
3. 关键注意事项:改造过程中需重点保障数据通信的实时性与可靠性,采用IEC60870-104或GOOSE等标准通信协议,确保装置与场站监控后台、电网调度系统的高效联动。同时,改造完成后需建立设备台账,记录改造内容、测试数据等资料,以备电网核查。
四、考核与激励:读懂规则避免处罚,挖掘收益潜力
合规不仅是避免处罚的前提,更是获取辅助服务收益的基础。新能源场站需精准掌握考核规则,同时积极参与有偿调频市场,实现“合规+收益”双赢:
1. 核心考核指标:电网调度部门主要考核一次调频的“投入率、响应合格率、贡献电量”三大指标,部分地区如华中区域明确调频性能系数K值不低于0.6,若连续8个中标时段不达标则取消当日补偿。未达标的场站将面临限发、停机处罚,同时需承担考核费用,考核费用按规则在同类型电源主体间分配返还。
2. 有偿激励机制:多地已建立一次调频辅助服务有偿机制,新能源场站在满足基本合规要求后,可通过提供额外调频出力获取补偿。例如山西的有偿一次调频机制,已激励12家独立储能电站参与,不仅补充了电网调频能力,还为场站带来了额外收益,同时降低了火电机组的调频压力,实现多方共赢。
3. 收益提升技巧:场站可通过优化控制参数提升调频性能系数K值,提高中标概率;合理规划储能充放电策略,在调频需求高峰期保障出力能力;参与区域调频市场交易时,结合市场报价区间(如华中区域5-15元/兆瓦)精准报价,平衡收益与竞争优势。
五、常见合规误区:避开这些“坑”确保万无一失
实践中,部分新能源场站因认知偏差导致合规风险,需重点规避以下常见误区:
综上,新能源场站一次调频装置的合规建设,是保障电网安全、实现新能源高效消纳的重要举措,也是场站持续运营的基础保障。场站运营方需精准把握政策要求,严格落实技术标准,结合自身情况制定差异化改造路径,同时积极参与有偿调频市场,实现合规与收益的双重目标。随着电力市场化改革的深入,一次调频的合规要求将持续细化,场站需建立动态合规管理机制,及时跟进政策更新,确保长期稳定运营。
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