儲能對火電廠勵磁穩(wěn)定性影響分析

趙元軍 胡玉劍

摘要：火電廠在目前的電力生產(chǎn)供應(yīng)過程中占據(jù)著重要的地位，在現(xiàn)階段電熱保供和促進新能源健康可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著積極的作用，所以研究“火電+儲能”的整體生產(chǎn)運行有突出的現(xiàn)實意義?；谘芯堪l(fā)現(xiàn)，在生產(chǎn)實踐中火電廠的安全生產(chǎn)會因為儲能問題而受到限制，而要想突破這種限制，必須要做好及時調(diào)頻。傳統(tǒng)的調(diào)頻反應(yīng)慢、效率不高，影響了火電廠的工作實踐，不過隨著智能技術(shù)、自動化技術(shù)等的利用，火電廠儲能調(diào)頻有了顯著的發(fā)展。開展火電廠儲能調(diào)頻應(yīng)用的前景分析，旨在為工作實踐提供幫助和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：火電+儲能;儲能調(diào)頻;影響因素;應(yīng)用前景

引言：隨著我國風電、光伏占能源系統(tǒng)的比例不斷增加，新能源消納問題變得越來越嚴峻。為提升新能源消納水平，提高傳統(tǒng)火電廠調(diào)頻技術(shù)指標，近年來部分火電廠采用電化學(xué)儲能接入高壓廠用電系統(tǒng)的方案，改善火電廠的調(diào)頻性能。儲能接入火電廠后，一方面因其較快的充放電速率改善了火電廠AGC的響應(yīng)時間、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度等指標，同時也可以參與電力市場輔助服務(wù)市場，為火電廠獲取一定調(diào)頻收益;另一方面，儲能的接入增加火電廠廠用電波動，對勵磁系統(tǒng)的適應(yīng)性提出了新的要求。廠用電負荷水平的變化首先對發(fā)電機機端潮流分配產(chǎn)生一定影響，進而改變了發(fā)電機與系統(tǒng)等值連接阻抗，所以對現(xiàn)有發(fā)電機的調(diào)差系數(shù)配置和計算都會造成一定影響。

鑒于此，本文針對上述研究的不足，以儲能接入火電廠后的調(diào)差系數(shù)配置、發(fā)電機無補償相位特性和阻尼變化為研究對象，應(yīng)用線性化分析方法對考慮儲能影響的發(fā)電廠勵磁系統(tǒng)模型特性進行研究，通過模擬儲能充放電過程，計算發(fā)電廠的無補償相 位特性和阻尼變化趨勢，通過不同工況下的計算對比，分析儲能接入對發(fā)電廠穩(wěn)定的影響，為儲能接入火電廠勵磁穩(wěn)定性分析提供參考。

正文：

一、儲能調(diào)頻基本概述

要對火電廠的儲能調(diào)頻做具體應(yīng)用分析，首先需要明確什么是儲能調(diào)頻。從目前的分析來看，當前電力生產(chǎn)實踐中，優(yōu)秀的調(diào)頻資源非常少，而且電網(wǎng)本身的負荷波動比較大，且電網(wǎng)負荷與火電廠之間的處理偏差會導(dǎo)致頻率的偏移，這 種偏移不僅對火電廠的具體組網(wǎng)有顯著的影響，對整個電力

網(wǎng)絡(luò)的平衡也有顯著的影響，所以在實踐中需要基于平衡調(diào)整做相應(yīng)的分析。就平衡的具體調(diào)整來看，其主要指的是頻率的調(diào)整，而對頻率調(diào)整可以起到積極作用的是儲能，所以 在實踐中利用儲能進行調(diào)頻越來越多地被應(yīng)用于實踐。

二、火電廠儲能調(diào)頻的價值分析

對現(xiàn)階段的火電廠儲能調(diào)頻錯具體的分析發(fā)現(xiàn)其有兩方面的突出價值，具體如下。 首先是儲能調(diào)頻可以達到節(jié)能的效果。從目前的分析來看，雖然火電廠在電力能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中占據(jù)著重要的地位，但是因為火電廠的整體生產(chǎn)存在著能耗高、污染大的弊端，所以近年來火電廠的相關(guān)項目建設(shè)并沒有較好的效果，相反，水電、風電項目實現(xiàn)了大發(fā)展。就目前的火電廠具體 生產(chǎn)來看，自身的污染重、能耗高影響了企業(yè)效益，所以在綠色經(jīng)濟和可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展理念下，火電廠積極進行了節(jié)能、供熱和超低排放改造，主要目的是提高能源的利用率，實現(xiàn)污染問題的有效控制。對火電廠的具體工作實踐進行分析可知，儲能調(diào)頻可以有效規(guī)避不必要的資源浪費，從而達到節(jié)能的效果，所以說儲能調(diào)頻在火電廠的具體實踐中的應(yīng)用現(xiàn)實效果巨大。儲能調(diào)頻可以有效解決火電廠組網(wǎng)和電力系統(tǒng)并網(wǎng)接入的相關(guān)問題。從現(xiàn)階段的具體分析來看，火力發(fā)電要接入電力系統(tǒng)需要實現(xiàn)并網(wǎng)，而在風能、太陽能發(fā)電項目等不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，電力系統(tǒng)的并網(wǎng)要求有了顯著的提升。從火電廠的入網(wǎng)標準和電力網(wǎng)絡(luò)的并網(wǎng)要求分析來看，二者存在著明顯的差異，這種差異導(dǎo)致了入網(wǎng)過程中的雙方不協(xié)調(diào)。從現(xiàn)實分析來看，這種不協(xié)調(diào)情況不僅影響火電廠的 具體工作狀態(tài)，也會影響電網(wǎng)的具體運行，所以必須要對二者的不協(xié)調(diào)問題進行解決。儲能調(diào)頻能夠有效彌補二者之間 存在的差異，所以在火電廠與電力網(wǎng)絡(luò)的平衡維系中，儲能調(diào)頻的現(xiàn)實價值巨大。

三、火電廠儲能調(diào)頻的策略

從上述的具體分析來看，火電廠的儲能調(diào)頻工作受多個方面的具體影響，所以在實踐中需要基于具體的影響因素制訂相關(guān)的策略，以此提升儲能調(diào)頻的科學(xué)性和專業(yè)性。以下 是基于實踐總結(jié)的儲能調(diào)頻有效開展的具體策略。 首先是深化研究與分析，總結(jié)更多實際內(nèi)容，以此為儲 能調(diào)頻的方案規(guī)劃和設(shè)計提供參考資料。從上述的分析來 看，儲能調(diào)頻的方案設(shè)計科學(xué)性對最終的方案實施有顯著的影響，而方案設(shè)計是否科學(xué)，每一個關(guān)鍵性因素是參考資料 是否充實、有效的影響因素。對火電廠儲能調(diào)頻的相關(guān)資料 進行分析，了解儲能調(diào)頻的必要性，同時對儲能調(diào)頻的特點 等做全面的分析，這樣可以更加明確儲能調(diào)頻的具體目的以及目標。在明確目標的基礎(chǔ)上，相關(guān)的工作開展動力會更足，具體工作實踐效果也會更加突出。

其次是做好儲能調(diào)頻的規(guī)劃和設(shè)計。就儲能調(diào)頻工作實 踐來看，規(guī)劃和設(shè)計的主要內(nèi)容是：①目標規(guī)劃，即對儲能調(diào)頻的具體目標進行確定。從現(xiàn)實分析來看，儲能調(diào)頻目標 決定著調(diào)頻的具體方向，而方向則對具體工作的開展有指導(dǎo) 作用，通過目標的規(guī)劃，明確具體方向，進而對具體措施的利用目的進行明確，這對于調(diào)頻實踐效果發(fā)揮有重要的作用。②調(diào)頻內(nèi)容的明確。基于調(diào)頻目標做調(diào)頻的內(nèi)容分析，并構(gòu)建完整的內(nèi)容體系，這樣調(diào)頻工作實踐的科學(xué)性和有效 性會顯著加強。③重視調(diào)頻方式方法的選擇與利用。調(diào)頻方 式方法的選擇與利用需要強調(diào)兩方面，一方面是明確各種方法的優(yōu)勢和缺陷;另一方面是了解方法和實踐的契合性，通過契合性分析科學(xué)選擇調(diào)頻方法，儲能調(diào)頻的現(xiàn)實價值表現(xiàn) 會更加出眾。

總結(jié)

本文建議在帶有儲能的火電廠PSS 試驗時應(yīng)該考慮儲能的充電和放電過程的影響?；痣姀S調(diào)差參數(shù)整定時也應(yīng)考慮發(fā)電廠的儲能影響。

參考文獻

[1] 高春輝， 肖冰， 尹宏學(xué)， 等. 新能源背景下儲能參與 火電調(diào)峰及配置方式綜述 [J]. 熱力發(fā)電 ， 2019， 48（10）： 38-43.

[2] 王華衛(wèi)， 張平. 350MW 級火電機組與電儲能聯(lián)合調(diào) 頻系統(tǒng)設(shè)計研究[J]. 電工技術(shù)， 2019（6）： 61-63， 117.

1005501705274