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江蘇常熟電廠火電儲能聯合調頻技術應用案例近年來，世界各國為減少碳排放和保障能源安全進行了能源結構戰略轉型，可再生能源比例逐步提高。

一、背景

1.技術應用所屬行業特點、機遇與挑戰；

近年來，世界各國為減少碳排放和保障能源安全進行了能源結構戰略轉型，可再生能源比例逐步提高。各國電網面臨調頻資源減少，頻率特性日益惡化的結構性困境，尋求輔助傳統機組的新型技術以提升電網整體調頻能力成為研究應用熱點。其中儲能調頻在電網調頻領域的應用備受業界關注。調頻輔助服務是全球規模化儲能示範項目開展最多的應用領域之一，近幾年發展迅猛，美國、德國、英國及中國等依據各自能源結構特性、市場需求及政策激勵機制，積極開展、推動儲能在調頻領域的應用、研究。

2.技術應用所解決的行業難點、熱點問題，必要性及重要意義。

為了能夠提供更加優質的調頻輔助服務，保證機組安全、穩定、經濟運行，高效應對調頻輔助服務市場激烈的競爭環境，提升火電機組的核心競爭力，本次項目結合燃煤機組開展AGC儲能輔助調頻系統改造工程，由儲能系統聯合發電機組共同開展AGC調頻業務。在實際運行中，通過儲能新技術優化AGC 調頻服務質量，實現快速折返，精確輸出以及瞬間調節，彌補發電機組的響應偏差，提高機組隨AGC 指令調整的響應速率，為電力系統提供優質、高效的輔助服務。

二、應用案例

1.項目概述（以應用為切入點，介紹包括但不限於：應用項目地點、資源及負荷等主要應用場景，以及項目規模、生產能力、關鍵實施步驟、主要功能與創新點、主要實施單位等）國家電力投資集團有限公司江蘇常熟發電有限公司（以下簡稱：國家電投常熟電廠）位於江南古城常熟市東北郊24公里的揚子江畔，東臨上海，南接蘇州，西連無錫，北依長江，與南通隔江相望。一期建成4×330MW機組於1994年全部投產，二期2×1000MW超臨界機組於2013年建成投產。 本項目由新源智儲能源發展（北京）有限公司投資建設，在#6號機組旁建設30MW/30MWh鋰電池儲能系統，參與#5、#6機組（2×1000MW機組）的調頻輔助服務，提升機組AGC考核收益。

運行方式：（1）正常條件下，「一拖一方式」： 30MW儲能系統通過閉合進線C501、C601和併網開關C511，斷開進線開關C502和併網開關C611，將儲能子系統1切換至#5機響應電網AGC服務；閉合進線開關C602和併網開關C612，斷開進線開關C502和併網開關C611，將儲能子系統2切換至#6機響應電網AGC服務。 （2）單台機組檢修條件下，「一拖二方式」： 30MW儲能系統通過閉合進線開關C501、C502，閉合併網開關C511、611，斷開進線開關601、602，斷開併網開關C512、C612，將儲能系統切換至#5機組廠用電，聯合#5機響應電網AGC服務； 斷開進線開關C501、C502，斷開併網開關C511、611，閉合進線開關601、602，閉合併網開關C512、C612，將儲能系統切換至#6機組廠用電，聯合#6機響應電網AGC服務；併網開關C511和C512，併網開關C611和C612之間需設置互鎖功能，防止#5機廠用電與#6機廠用電合環運行。 創新性的採用了鋰電池儲能系統的站級消防系統設計，將電池變流艙預留消防水接口外引至電廠消防栓，當電池變流艙出現火警時，定點將消防水注入至對應電池變流艙，避免消防人員接近電池變流艙的安全風險。

2.主要效益（通過可量化的關鍵指標，描述應用案例的經濟效益或社會效益）

本次項目儲能電站投運後，火電AGC調頻性能將顯著提升，綜合調頻性能指標預計可提升至原有的5倍，年均調頻調用補償收益達4000萬元。合同能源管理模式下投資回收期小於8年。

三、技術要點

（關鍵技術描述，自主知識產權的設備、技術、產品、軟件等）

儲能系統聯合火電機組AGC運行中，儲能電池系統、儲能變流器和控制系統為項目的核心主設備，在可靠性、循環壽命、能量效率、充放電時間比，以及外形尺寸方面提出了全面的要求。

儲能系統具備完善的保護功能，包括但不限於電池本體保護、電池過流/過壓保護、併網保護、防爆設計。儲能系統設備內部集成了火災探測報警系統和氣體滅火系統，火災探測報警系統能夠及時探測到設備內異常情況，並自動或手動的啟動氣體滅火。同時，整站布置了水消防管路，外接電廠水消防管網的消防栓，另一端連接電池變流艙水消防接口，當電池變流艙出現火災事故時，啟動對應的消防水淹沒。採用自主知識產權的能量管理系統（EMS），EMS軟件具有如下特點： （1）全國產化解決方案 兼容華為、浪潮、中科曙光等國產服務器，龍芯、鯤鵬、飛騰等國產芯片，中標麒麟、凝思、統信等國產操作系統； （2）高效的數據處理 採用多線程架構，運用大數據處理技術，開源數據庫的開發，單級容量達到百萬測點以上； （3）高級應用功能 面向「源網荷儲一體化與多能互補」，提供調峰、調頻、新能源消納、電力現貨市場等高級應用策略。 （4）高穩定性 支持雙機/多機熱備份，IO冗餘，主機冗餘、通訊冗餘，系統可智能檢測不同類型的故障並自動進行相應的操作，切換時間在1s之內，確保系統安全可靠運行。 具有斷點續傳功能，且支持多級數據恢復，確保數據的完整性和一致性。（5）通訊兼容性 兼容IEC61850、IEC61870-104等通訊規約；支持遠動裝置、繼保裝置等設備的接入； 支持Modbus TCP、MQTT等自定義通訊協議；（6）支持多終端瀏覽 底層基礎軟件平台，兼容C/S和B/S架構，運用HTML5技術，無需編程、無需下載任何插件即可實現PC端、移動端Web瀏覽。

四、應用前景

（行業前景、商業模式、推廣空間、問題挑戰等）

儲能聯合火電機組調頻，可有效地解決區域電網調頻資源不足的問題，緩解設備疲勞和磨損，提升機組使用壽命；增加電廠輔助服務收益；對改善電網對可再生能源的接納能力具有重要意義。儲能系統將成為電力調頻的常規手段之一，產生的社會效益和經濟效益符合國家產業政策和經濟政策，在提高火電機組輔助服務水平、增強電網調頻能力、增加電廠和投資者收益等方面具有較高的價值和重要意義。