文档介绍:电力市场辅助服务分析A Market for Ancillary service
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主 要 内 容
辅助服务概述
调频辅助服务
备用辅助服务
无功辅助服务
黑启动辅助服务
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辅助服务概述(1)
辅助时,机组自动加大油门(阀门)
一次调频是有差调节、粗调频
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频率的二次调整
二次调频消除一次调频后的偏差
只有安装了特定调频设备的机组(Automatic Generation Control)才能承担
无差调节,细调
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频率的三次调整
频率的三次调整服务,实际上就是完成在线经济调度(发电计划)。
电力部门预先编制的日负荷曲线,可反映变化缓慢的持续变动负荷。
经济调度的目的是在满足电力系统频率质量和安全的前提下,以最优化原则在各发电厂之间进行分配。
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一次调频与二次调频示例
设系统负荷1000万千瓦,出力与负荷平衡;突然一台30万的机组停机,
几乎所有的机组检测到系统频率下降,通过频率的负反馈控制,加大油门、阀门等;
负反馈控制是有差调整;系统中增加出力35万千瓦,;
,向AGC机组发出指令,减小出力5万千瓦,完成调频。
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实时电量平衡和p-f调节定价原则
市场下指定的优良控制机组作AGC
不调用也要付“AGC容量电价”
调用时还要付“AGC电量电价”(相当于燃料成本)
AGC容量电价:“机会成本”。
(由于该容量由于该容量作AGC用而不能进主能量市场销售造成经济损失,不含发电燃料成本)
市场中,负荷备用容量按成本排队(微增,微减分开),先调用便宜的容量。(“调节市场”)。
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系统统一支付AGC机组的容量/电量电价,并将成本分摊到用户。
用于实时电力平衡的负荷备用(微增,微减)容量则谁用谁付钱。
系统作p-f调节的其他成本:通过电价分摊到用户。
Note:实时电量平衡和 p-f 调节同时进行。
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什么是AGC机组?
AGC机组是普通机组加装自动控制设备,使得普通机组调整出力的速度、精度得到提高,满足二次调频的技术要求。
AGC机组同普通机组一样,可承担发电任务。
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AGC的控制过程
常规的自动发电控制(AGC)是一个控制滞后的调节过程。
当系统频率和/或联络线交换功率偏离计划值时,产生区域控制偏差(Area Control Error,简称ACE),则AGC系统根据ACE的大小对可控机组发出控制命令,待机组响应控制命令后,系统频率和/或联络线交换功率逐渐恢复到原计划值。
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由图可知,通过SCADA从电力系统运行中监测到AGC运行所需的数据:各发电机的有功出力,联络线功率和系统频率;再用滤波器滤掉扰动信号以后,计算区域控制误差ACE;
随后将ACE数据送到负荷分配器,运用AGC负荷分配算法得到各发电机所需送出的有功功率;
结合当前状态下监测到的发电机有功出力,将AGC机组所需增发的有功出力通过脉冲信号送到厂端信号接收器,或直接送到各AGC机组的控制端口,从而直接控制AGC机组的有功出力。
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AGC的技术特性参数
调频死区与调频基值点
AGC机组的出力只有在一定的范围时,才能承担调频任务。
一台20万装机容量的火电机组,设只有出力在14~17万千瓦的情况下,才能承担调频任务,则称其他区域为该机组的调频死区。
设出力为15万的状态下承担调频,则15出力为其调频基值点。
调频精度
AGC机组按照调度指令调频时,实际达到的出力与目标出力之间的偏差。
调频速度
AGC机组调整出力的速度。
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AGC分层控制模式
两大目标
保持系统频率稳定
保持联络线潮流稳定
我国电力系统调度模式
统一调度、分级管理
问题:以华中系统为例,设河南省负荷突然增长,华中系统频率下降,若全网统一调频,可能出现湖北机组出力大幅增加,则湖北和河南之间联络线功率大幅度变化.
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联络线功率大幅度变化带来系列问题
控制不当可导致系统解列
与分层管理模式相冲突
如何保持系统联络线潮流稳定?
若从n1到n2的潮流下降,控制n1端AGC机组抬高出力,n2端AGC机组降低出力。
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根据不同的目的,(AGC)可分为三种控制方式:
(1) 恒定频率控制 FFC(Flat Frequency Control)
按频率偏差 进行调节,在 时,调节结束。所以最终维持的是系统频率,而对联络线上的交换功率则不加控制