標(biāo)準(zhǔn)解讀
DL/T 2313-2021《參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)范》
陸秋瑜
廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心，并網(wǎng)與新能源管理部
1．編制背景
近年來隨著風(fēng)電、光伏等間歇性新能源的大規(guī)模接入，對電網(wǎng)頻率的影響越發(fā)明顯，對優(yōu)質(zhì)調(diào)頻資源的需求開始浮現(xiàn)。為提高發(fā)電機組參與調(diào)頻輔助服務(wù)的積極性，我國大部分省區(qū)已通過兩個細則或調(diào)頻輔助服務(wù)市場等手段，激勵發(fā)電廠提升調(diào)頻服務(wù)質(zhì)量，滿足電網(wǎng)對調(diào)頻資源的需求。我國電源構(gòu)成以火電為主，火電廠調(diào)節(jié)速率慢，響應(yīng)時間長；電化學(xué)儲能系統(tǒng)具有秒級響應(yīng)速度，調(diào)頻能力數(shù)倍于燃煤機組，但持續(xù)能量不足；兩者具有較好的互補特性。近年來電化學(xué)儲能聯(lián)合火電機組調(diào)頻成為新興的商業(yè)模式，山西、廣東、內(nèi)蒙均已出現(xiàn)火電機組+儲能聯(lián)合參與調(diào)頻市場的案例，獲得了良好的市場收益。
參與輔助調(diào)頻的電化學(xué)儲能系統(tǒng)一般從發(fā)電廠廠高變低壓側(cè)接入，儲能的運行將直接影響廠用電負荷及廠區(qū)生產(chǎn)安全，進一步可能影響發(fā)電機組和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。輔助調(diào)頻工況下儲能充放電與AGC指令、火電機組的調(diào)節(jié)速率相關(guān)，其運行工況與常規(guī)調(diào)峰模式下的充放電有明顯差異，其對發(fā)電機組和電網(wǎng)的影響尚不明確。調(diào)頻工況下儲能充放電頻繁、發(fā)熱量大、電池衰減較快，對儲能系統(tǒng)的性能提出了較高的要求。為了規(guī)范參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)的管理流程和技術(shù)要求，保障電廠側(cè)儲能的安全運行，充分發(fā)揮儲能系統(tǒng)提升電廠整體調(diào)頻性能的作用，應(yīng)有針對性地制定電廠側(cè)儲能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)范。
根據(jù)《國家能源局綜合司關(guān)于下達2019年能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制（修）訂計劃及英文版翻譯出版技術(shù)的通知》(國能綜通科技[2019]58號）的要求，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心牽頭開展了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)范》的編制工作。歷經(jīng)多次調(diào)研和討論，于2021年4月26日發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 2313-2021《參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)范》，并于2021年10月26日開始正式實施。
2. 編制依據(jù)
標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，重點參考了國內(nèi)外儲能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 36547《電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》、GB/T 36548《電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)測試規(guī)范》、GB/T 36558《電力系統(tǒng)電化學(xué)儲能系統(tǒng)通用技術(shù)條件》；常規(guī)火電機組的一二次調(diào)頻標(biāo)準(zhǔn)，如DL/T 1210《火力發(fā)電廠自動發(fā)電控制性能測試驗收規(guī)程》、GB/T 30370 《火力發(fā)電機組一次調(diào)頻試驗及性能驗收導(dǎo)則》，以及電網(wǎng)運行準(zhǔn)則、電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，同時結(jié)合廣東、山西等地區(qū)的火電機組與儲能聯(lián)合調(diào)頻項目的實際運行經(jīng)驗，并最大范圍內(nèi)征求了行業(yè)內(nèi)設(shè)備廠商、電站運營商、電網(wǎng)公司、發(fā)電公司等專業(yè)人士的意見和建議，反復(fù)推敲，力求通俗易懂，盡量使標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和條文便于理解、引用和實施。
3. 內(nèi)容解讀
3.1 前言
標(biāo)準(zhǔn)的前言主要規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)所依據(jù)的起草規(guī)則、提出和歸口信息、起草單位和起草人。標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草，由全國電力儲能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC 550）提出并歸口。
3.2 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲能系統(tǒng)接入電力系統(tǒng)的并網(wǎng)管理要求，包括工程備案、接入系統(tǒng)方案設(shè)計、并網(wǎng)準(zhǔn)備、并網(wǎng)調(diào)試和試運行。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于以輔助調(diào)頻為主要應(yīng)用模式的電廠側(cè)電化學(xué)儲能系統(tǒng)的并網(wǎng)管理。應(yīng)用于系統(tǒng)調(diào)峰、穩(wěn)定控制等其他模式或其他儲能形式的電廠側(cè)儲能的并網(wǎng)管理可參照執(zhí)行。
3.3 術(shù)語和定義
本標(biāo)準(zhǔn)在沿用已有標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語和定義的基礎(chǔ)上，提出了“電廠側(cè)儲能系統(tǒng)”、“輔助調(diào)頻”2個術(shù)語定義。
電廠側(cè)儲能系統(tǒng)：在發(fā)電廠關(guān)口計量點以內(nèi)接入電網(wǎng)，與電廠作為同一調(diào)度對象、接受電網(wǎng)調(diào)度管理，可循環(huán)電能存儲、轉(zhuǎn)換及釋放的系統(tǒng)。
輔助調(diào)頻：利用儲能等輔助手段響應(yīng)電網(wǎng)一次調(diào)頻或二次調(diào)頻控制需求，以提高發(fā)電機組的調(diào)節(jié)性能。
“電廠側(cè)儲能系統(tǒng)”明確了以關(guān)口計量表為依據(jù)，界定電廠側(cè)儲能的范圍，可與電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲能明確區(qū)分；同時強調(diào)與電廠作為同一調(diào)度對象、接受電網(wǎng)調(diào)度管理，明確了電廠側(cè)儲能的調(diào)管關(guān)系。“輔助調(diào)頻”明確了本標(biāo)準(zhǔn)中電廠側(cè)儲能的功能，即輔助發(fā)電機組響應(yīng)電網(wǎng)的一二次調(diào)頻控制需求，提高發(fā)電機組調(diào)節(jié)性能。通過上述兩個定義，將本標(biāo)準(zhǔn)的對象“參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲能系統(tǒng)”表述得更加全面和準(zhǔn)確。
3.4 基本規(guī)定
本章提出了電廠側(cè)儲能并網(wǎng)運行應(yīng)遵循的一般性原則和并網(wǎng)流程。
本章明確了電廠側(cè)儲能系統(tǒng)調(diào)度關(guān)系、管理維護界面和并網(wǎng)運行原則。電廠側(cè)儲能作為電力系統(tǒng)直接或間接調(diào)度對象，應(yīng)遵守電力系統(tǒng)的相關(guān)法規(guī)和電網(wǎng)運行準(zhǔn)則。電廠應(yīng)負責(zé)電廠側(cè)儲能的日常設(shè)備運行維護工作，應(yīng)制定儲能系統(tǒng)現(xiàn)場運行維護和安全操作規(guī)程。調(diào)度機構(gòu)應(yīng)按調(diào)度規(guī)程及市場規(guī)則提供并網(wǎng)服務(wù)，并對電廠側(cè)儲能進行規(guī)范調(diào)度管理。
本章對電廠側(cè)儲能系統(tǒng)的基本設(shè)計原則提出了要求。電廠側(cè)儲能系統(tǒng)除了滿足電化學(xué)儲能系統(tǒng)自身設(shè)計要求GB 51048和GB 50229外，還應(yīng)滿足電廠基本設(shè)計要求，且不應(yīng)影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行?？紤]到電廠側(cè)儲能與電廠作為同一調(diào)度對象、接受電網(wǎng)調(diào)度管理，要求電廠側(cè)儲能系統(tǒng)原則上應(yīng)具備直接或間接接受調(diào)度指令的能力。
本章提出了電廠側(cè)儲能系統(tǒng)并網(wǎng)管理的主要流程，包括工程備案、接入系統(tǒng)方案設(shè)計、并網(wǎng)準(zhǔn)備、并網(wǎng)調(diào)試、試運行五個環(huán)節(jié)。
3.5 工程備案
本章規(guī)定了備案的主體和內(nèi)容要求。
按照國家有關(guān)政策要求，電廠側(cè)儲能系統(tǒng)建設(shè)前應(yīng)按相關(guān)要求向政府備案，并向電網(wǎng)管理機構(gòu)書面報告。書面報告內(nèi)容宜包括電廠側(cè)儲能項目建設(shè)目的、建設(shè)規(guī)模、工程投資主體、系統(tǒng)擬接入點、運行模式和實施計劃。
3.6 接入系統(tǒng)方案設(shè)計
本章規(guī)定了接入方案設(shè)計中一、二次設(shè)備配置和調(diào)度控制接口的要求。
參考常規(guī)電源的接入方案設(shè)計，電廠側(cè)儲能的系統(tǒng)接入方案應(yīng)包括儲能系統(tǒng)設(shè)計、運行方式、電氣一次、電氣二次、系統(tǒng)安全等內(nèi)容，其接入方式需同時滿足儲能系統(tǒng)及電力系統(tǒng)接入的要求，并與電廠已有的一二次設(shè)備相協(xié)調(diào)。
另外，電廠側(cè)儲能系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)運行控制的實際需要，預(yù)留調(diào)度機構(gòu)直接控制的通道和接口。
3.7 并網(wǎng)準(zhǔn)備
本章規(guī)定了電廠側(cè)儲能在并網(wǎng)前應(yīng)提交的并網(wǎng)資料及應(yīng)滿足的技術(shù)條件。
并網(wǎng)資料方面，主要包括項目概況、可研報告、接入系統(tǒng)方案、型式試驗報告、出廠驗收報告、現(xiàn)場調(diào)試報告、安全評估報告、等級保護測評報告、消防驗收報告、運行規(guī)程、現(xiàn)場試驗方案等，其中型式試驗報告包括電池、電池管理系統(tǒng)、儲能變流器三大設(shè)備。此外，電廠還應(yīng)與電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)簽訂電廠側(cè)儲能系統(tǒng)并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議或補充調(diào)度協(xié)議。
并網(wǎng)技術(shù)條件方面，電廠側(cè)儲能系統(tǒng)應(yīng)滿足GB/T 36547和GB/T 36558的技術(shù)要求，接受電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)直接控制的儲能系統(tǒng)還應(yīng)滿足直控的技術(shù)要求。
電廠側(cè)儲能系統(tǒng)的信息接入包括三方面的要求：
1）儲能電站監(jiān)控系統(tǒng)信息。為避免因儲能系統(tǒng)與廠內(nèi)設(shè)備運維主體不同導(dǎo)致的運行風(fēng)險，要求電廠側(cè)儲能監(jiān)控系統(tǒng)除站內(nèi)信息監(jiān)控外，還應(yīng)接入發(fā)電機組出力、AGC指令、發(fā)電機一次調(diào)頻狀態(tài)和廠高變功率等機組和廠用電運行信息。
2）接入電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的SCADA信息，測量對象覆蓋到單個PCS。同時為實現(xiàn)電廠側(cè)儲能輔助調(diào)頻的功能，AGC主站應(yīng)將發(fā)電機組和儲能聯(lián)合有功功率作為控制對象，對應(yīng)的AGC遙測和遙調(diào)信息需進行修改。
3）接入電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的PMU信息，測量對象覆蓋到單個PCS。由于儲能變流器具備毫秒級動作速度，故需接入PMU的毫秒級數(shù)據(jù)，監(jiān)視因儲能控制策略不當(dāng)導(dǎo)致的多個PCS相互振蕩或一次調(diào)頻反調(diào)等動態(tài)過程。
3.8 并網(wǎng)調(diào)試
本章根據(jù)電廠側(cè)儲能應(yīng)用場景，規(guī)定了電廠側(cè)儲能并網(wǎng)后應(yīng)開展的試驗內(nèi)容和指標(biāo)要求。主要包括儲能性能試驗和儲能聯(lián)合電廠/機組試驗兩個部分。
3.8.1 性能試驗
儲能性能測試依據(jù)GB/T 36548開展，并應(yīng)滿足GB/T 36547的技術(shù)要求。其中為測試儲能系統(tǒng)的整體特性及不同PCS之前的協(xié)同性，高/低電壓穿越試驗項目宜以整個電池集裝箱為單位進行測試。
3.8.2 儲能聯(lián)合電廠/機組試驗
儲能聯(lián)合電廠/機組測試包括AGC試驗、一次調(diào)頻試驗、PSS校核試驗、異常工況試驗、直控試驗。
AGC試驗和一次調(diào)頻試驗參考火電機組的AGC和一次調(diào)頻測試要求，包含階躍試驗和連續(xù)試驗。由于儲能控制策略與機組緊密相關(guān)，測試應(yīng)以電廠/機組和儲能作為整體進行測試，儲能與電廠/機組響應(yīng)特性應(yīng)協(xié)同一致，不發(fā)生反向調(diào)節(jié)和功率異常波動。PSS校核試驗應(yīng)依據(jù)DL/T 1231開展發(fā)電機負載階躍試驗，主要校核加裝儲能后是否因調(diào)節(jié)參數(shù)不當(dāng)導(dǎo)致發(fā)電機組有功功率阻尼比降低。
異常工況試驗主要針對機組跳閘、儲能與機組控制系統(tǒng)通信中斷、儲能過壓過流或過溫等異常工況，校核儲能系統(tǒng)動作策略的正確性。
具備調(diào)度直控功能的儲能系統(tǒng)應(yīng)按電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)要求開展直控試驗，直控情況下的動作性能指標(biāo)應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)要求。
3.9 試運行
本章規(guī)定了連續(xù)試運行期間電廠側(cè)儲能的運行方式和運行指標(biāo)要求。試運行包括連續(xù)計劃曲線運行和連續(xù)試運行兩個階段。連續(xù)計劃曲線階段，機組和儲能聯(lián)合發(fā)電單元跟蹤調(diào)度計劃曲線運行；連續(xù)試運行階段，機組與儲能發(fā)電單元聯(lián)合提供調(diào)頻輔助服務(wù)，該兩個階段分別檢驗調(diào)頻市場連續(xù)不中標(biāo)（曲線運行）和連續(xù)中標(biāo)（調(diào)頻運行）情況下儲能連續(xù)運行的適應(yīng)性和可靠性。儲能系統(tǒng)結(jié)束試運行后，應(yīng)提交合格的試驗報告，經(jīng)電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)確認后進入正式運行。
4. 結(jié)語
綜上所述，本文從編制背景、編制依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容等方面對標(biāo)準(zhǔn)DL/T 2313-2021《參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)范》進行了全面解讀。DL/T 2313-2021《參與輔助調(diào)頻的電廠側(cè)儲能系統(tǒng)并網(wǎng)管理規(guī)范》與DL/T 2314-2021《電廠側(cè)儲能系統(tǒng)調(diào)度運行管理規(guī)范》作為電廠側(cè)儲能并網(wǎng)的兩大標(biāo)準(zhǔn)，分別針對電廠側(cè)儲能正式投產(chǎn)前、后的并網(wǎng)運行管理規(guī)范進行規(guī)定，存在著一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系、相互支撐，建議將兩個標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合理解。
