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江苏常熟电厂火电储能联合调频技术应用案例近年来，世界各国为减少碳排放和保障能源安全进行了能源结构战略转型，可再生能源比例逐步提高。

一、背景

1.技术应用所属行业特点、机遇与挑战；

近年来，世界各国为减少碳排放和保障能源安全进行了能源结构战略转型，可再生能源比例逐步提高。各国电网面临调频资源减少，频率特性日益恶化的结构性困境，寻求辅助传统机组的新型技术以提升电网整体调频能力成为研究应用热点。其中储能调频在电网调频领域的应用备受业界关注。调频辅助服务是全球规模化储能示范项目开展最多的应用领域之一，近几年发展迅猛，美国、德国、英国及中国等依据各自能源结构特性、市场需求及政策激励机制，积极开展、推动储能在调频领域的应用、研究。

2.技术应用所解决的行业难点、热点问题，必要性及重要意义。

为了能够提供更加优质的调频辅助服务，保证机组安全、稳定、经济运行，高效应对调频辅助服务市场激烈的竞争环境，提升火电机组的核心竞争力，本次项目结合燃煤机组开展AGC储能辅助调频系统改造工程，由储能系统联合发电机组共同开展AGC调频业务。在实际运行中，通过储能新技术优化AGC 调频服务质量，实现快速折返，精确输出以及瞬间调节，弥补发电机组的响应偏差，提高机组随AGC 指令调整的响应速率，为电力系统提供优质、高效的辅助服务。

二、应用案例

1.项目概述（以应用为切入点，介绍包括但不限于：应用项目地点、资源及负荷等主要应用场景，以及项目规模、生产能力、关键实施步骤、主要功能与创新点、主要实施单位等）国家电力投资集团有限公司江苏常熟发电有限公司（以下简称：国家电投常熟电厂）位于江南古城常熟市东北郊24公里的扬子江畔，东临上海，南接苏州，西连无锡，北依长江，与南通隔江相望。一期建成4×330MW机组于1994年全部投产，二期2×1000MW超临界机组于2013年建成投产。 本项目由新源智储能源发展（北京）有限公司投资建设，在#6号机组旁建设30MW/30MWh锂电池储能系统，参与#5、#6机组（2×1000MW机组）的调频辅助服务，提升机组AGC考核收益。

运行方式：（1）正常条件下，“一拖一方式”： 30MW储能系统通过闭合进线C501、C601和并网开关C511，断开进线开关C502和并网开关C611，将储能子系统1切换至#5机响应电网AGC服务；闭合进线开关C602和并网开关C612，断开进线开关C502和并网开关C611，将储能子系统2切换至#6机响应电网AGC服务。 （2）单台机组检修条件下，“一拖二方式”： 30MW储能系统通过闭合进线开关C501、C502，闭合并网开关C511、611，断开进线开关601、602，断开并网开关C512、C612，将储能系统切换至#5机组厂用电，联合#5机响应电网AGC服务； 断开进线开关C501、C502，断开并网开关C511、611，闭合进线开关601、602，闭合并网开关C512、C612，将储能系统切换至#6机组厂用电，联合#6机响应电网AGC服务；并网开关C511和C512，并网开关C611和C612之间需设置互锁功能，防止#5机厂用电与#6机厂用电合环运行。 创新性的采用了锂电池储能系统的站级消防系统设计，将电池变流舱预留消防水接口外引至电厂消防栓，当电池变流舱出现火警时，定点将消防水注入至对应电池变流舱，避免消防人员接近电池变流舱的安全风险。

2.主要效益（通过可量化的关键指标，描述应用案例的经济效益或社会效益）

本次项目储能电站投运后，火电AGC调频性能将显著提升，综合调频性能指标预计可提升至原有的5倍，年均调频调用补偿收益达4000万元。合同能源管理模式下投资回收期小于8年。

三、技术要点

（关键技术描述，自主知识产权的设备、技术、产品、软件等）

储能系统联合火电机组AGC运行中，储能电池系统、储能变流器和控制系统为项目的核心主设备，在可靠性、循环寿命、能量效率、充放电时间比，以及外形尺寸方面提出了全面的要求。

储能系统具备完善的保护功能，包括但不限于电池本体保护、电池过流/过压保护、并网保护、防爆设计。储能系统设备内部集成了火灾探测报警系统和气体灭火系统，火灾探测报警系统能够及时探测到设备内异常情况，并自动或手动的启动气体灭火。同时，整站布置了水消防管路，外接电厂水消防管网的消防栓，另一端连接电池变流舱水消防接口，当电池变流舱出现火灾事故时，启动对应的消防水淹没。采用自主知识产权的能量管理系统（EMS），EMS软件具有如下特点： （1）全国产化解决方案 兼容华为、浪潮、中科曙光等国产服务器，龙芯、鲲鹏、飞腾等国产芯片，中标麒麟、凝思、统信等国产操作系统； （2）高效的数据处理 采用多线程架构，运用大数据处理技术，开源数据库的开发，单级容量达到百万测点以上； （3）高级应用功能 面向“源网荷储一体化与多能互补”，提供调峰、调频、新能源消纳、电力现货市场等高级应用策略。 （4）高稳定性 支持双机/多机热备份，IO冗余，主机冗余、通讯冗余，系统可智能检测不同类型的故障并自动进行相应的操作，切换时间在1s之内，确保系统安全可靠运行。 具有断点续传功能，且支持多级数据恢复，确保数据的完整性和一致性。（5）通讯兼容性 兼容IEC61850、IEC61870-104等通讯规约；支持远动装置、继保装置等设备的接入； 支持Modbus TCP、MQTT等自定义通讯协议；（6）支持多终端浏览 底层基础软件平台，兼容C/S和B/S架构，运用HTML5技术，无需编程、无需下载任何插件即可实现PC端、移动端Web浏览。

四、应用前景

（行业前景、商业模式、推广空间、问题挑战等）

储能联合火电机组调频，可有效地解决区域电网调频资源不足的问题，缓解设备疲劳和磨损，提升机组使用寿命；增加电厂辅助服务收益；对改善电网对可再生能源的接纳能力具有重要意义。储能系统将成为电力调频的常规手段之一，产生的社会效益和经济效益符合国家产业政策和经济政策，在提高火电机组辅助服务水平、增强电网调频能力、增加电厂和投资者收益等方面具有较高的价值和重要意义。