辅助服务定义及分类

1、辅助服务定义及分类定义【1】辅助服务指为保证电力系统安全、可靠运行，电力市场的成员为维护频率及电压的稳定而提供的服务。主要包括调频、调相、备用、黑启动等。(1) 调频服务系统频率受整个系统的供给与需求状况的影响，为维护系统的频率稳定，一部分市场成员，提供调整出力的服务，称为调频服务。(2) 调相服务电力系统的无功必须实时平衡。辅助服务供应商通过调整其无功的出力 或需求，来维持电压的稳定的服务称为调相或电压支持服务。(3) 备用服务为应付负荷需求超过预测值、计划运行机组非计划停运等，市场成员o也可根据备用机组不同响应时间与所提供的机组、出力等的备用，称为备用服务。可根据提供备用服务机组的状况，分

2、为旋转备用或非旋转备用。 持续时间来进行区分不同种类的备用服务产品。(4) 黑启动(Black Start),能从停机状态启动起来。是指发电机组在没有外来电力供应的情况下 提供该能力的服务，称为黑启动服务。(5) 约束缓解服务当输电出现约束时，参加约束缓解服务的服务商将重新调整计划来降 低电力出力或降低电力需求等来保证网络的安全和成本。 针对的技术问题【2】有功频率控制(Regulation 或 Automatic Generation Control，简称 AGC)在线的)或与系统同步的(synchron ized)发电机组，在能量管理系统(Energy Management System，

3、简称 EMS)的控制下，通过 AGC可以立即增加 或减少出力。用于处理负荷与发电之间较小的实时偏差，维持系统频率稳 定，并使控制区内负荷与发电偏差及控制区之间的交换功率实际值与计划 值的偏差为最小旋转备用：在线的或旋转的发电机组，并有未带负荷的发电容量，响应调 度指令，在10min内以一定的爬坡速率达到一定的出力水平，且能够被调 度提供电能至少 2小时。用于处理发电与输电系统故障使负荷与发电发生 的较大偏差，恢复负荷跟踪服务的水平，保持频率稳定；非旋转备用(Non-spinningReserves):离线的但可以随时调度使用的发电机组容量，在1o min内可以与系统同步和爬坡到一定的出力水平，

4、并且能 够运行至少2小时。或响应调度命令， 可以在10min内减少的负荷(curtail able demand/load)，并且可以保持减少状态至少2小时。用于恢复可靠性备用水平替代备用(replacement Reserves):非同步运行的发电机组容量，能够响应调度命令，在6Omin内启动，与系统同步和爬坡到一定的出力水平，并且能够运行至少 2小时。或响应调度命令，可以在 60min内减少的负荷, 并且可以保持减少状态至少2小时。当AGC旋转备用，非旋转备用都被调度提供能量时，替代备用提供额外的容量备用，以满足系统稳定和备用需要；无功及电压支持 (Reactive & Volta

5、ge support):通过发电机或输电系统中的其它无功源(如可投切电容器、静止无功补偿器、同步调相机等)向系统注入(当系统无功缺少时)或从系统吸收无功(当系统无功剩余时)，以维 持输电系统的电压在允许范围内：恢复及黑启动(Restore & Black Start):在电力系统整体或部分系统完全失电以后，能够自己启动以恢复电力系统运行的发电容量。一、中国辅助服务【3】定义：辅助服务是指为维护电力系统的安全稳定运行，保证电能质量，除正常 电能生产、输送、使用外，由发电企业、电网经营企业和电力用户提供的服务， 包括：一次调频、自动发电控制(AGC、调峰、无功调节、备用、黑启动服务 等分类

6、：1、一次调频：指当电力系统频率偏离目标频率时，发电机组通过调速系 统的自动反应，调整有功出力减少频率偏差所提供的服务。2、自动发电控制(AGC :指发电机组在规定的出力调整范围内，跟踪电力调度交易机构下发的指令，按照一定调节速率实时调整发电出力，以满足 电力系统频率和联络线功率控制要求的服务。3 、有偿调峰：指发电机组超过规定的调峰深度进行调峰，及火力发电机组按电力调度交易机构要求在规定时间内完成启停机(炉)进行调峰所提供的 服务。4 、备用：指为了保证可靠供电，电力调度交易机构指定的发电机组通过 预留发电容量所提供的服务。备用分为旋转备用和非旋转备用。初期，只对旋 转备用进行补偿。5 、有

7、偿无功调节：指电力调度交易机构要求发电机组超过规定的功率因 数范围向电力系统注入或吸收无功功率所提供的服务。6 、黑启动：指电力系统大面积停电后，在无外界电源支持情况下，由具备自启动能力的发电机组所提供的恢复系统供电的服务。二、英国辅助服务(1) 频率响应服务：NGC有义务将系统的频率平衡在49.550.2 Hz之间。所有的发电商都应有频率控制响应能力。频率响应主要有3种产品，一次响应服务 PR (Primary Response),二次响应服务 SR(Secondary Response), 高频响应服务HFR(High Frequency Response)。一次响应的服务商要求具有10s

8、内响应其申报的容量，并能持续20s的能力若仍不能把频率恢复到正常范 围之内，则二次响应的发电商调整出力，合同负荷调整负荷来参加调频，响应时间为30s,持续时间为30min。当频率高于50.2时,HFR|艮务商降低出力 提供服务，其响应时间为10s,持续时间为整个事故过程。 备用服务：英国电力市场的备用分为3种：调整备用(RegulatingReserve ), 热备用(Standing Reserve), 紧急备用(Contingenee Reserve)。调整备用是由带非满负荷的同步发电机组等所能提供的备用，启用是510min。热备用的启用一般在20 min之内，抽水蓄能机组和天然气机组一般

9、承担这部分服务。紧急备用的启用一般在524 h之内。一般系统都提前4到16 h来安排紧急备用的计划。当NG(认为不必要时,可以取消承担紧急备用机组的开启。黑启动(Black Start) 服务。 无功电力的调整：NGC利用发电商的无功调整能力和自己的输电资产来 控制实时的无功潮流。(5)约束缓解服务：当输电出现约束时，参加该服务的服务商将重新调整 计划来降低电力潮流或降低电力需求等来保证网络的安全和成本。三、美国加利福利亚州辅助服务 向上调整出力的服务 RU (Regulation Upward);(2) 向下调整出力的服务RD (Regulation Dow nward);(3) 旋转备用S

10、R(Spinning Reserve):响应时间为10min,持续时间为2h;(4) 非旋转备用 NSR(No spinning Reserve):响应时间为10min,持续时间为2 h;(5) 替代备用 RR (Replacement Reserve):响应时间为60min,持续时间为2 h;(6) 电压支持 VS (Voltage Support);(7) 黑启动能力 BSC (Black start Capability)。四、美国新英格兰辅助服务(1) 自动发电控制 AGC (Automatic Gen eratio n Con trol); 10min旋转备用 TMSR (Ten m

11、inute Spinning Reserve ); 10min非旋转备用 TMNSR (Ten minute Non Spinning Reserve); 30min运行备用 TMOR(Thirty minute Operation Reserve);(5) 黑启动服务；(6) 无功支持服务。五、澳大利亚辅助服务(1) 自动发电控制AGC (5 min的调整或紧急状态响应 )；(2) 控制阀控制 Governor Control (6s的加减出力,60s的加减出力)；(3) 甩负荷(Load Shedding);(4) 快速响应机组加载 (Rapid Gen erat ing Unit Loa

12、d ing);(5) 无功服务(义务之外的无功服务)；(6) 快速响应机组减载 (Rapid Gen erat ing Un it Un loadi ng)。六、北欧辅助服务【4】(1) 一级备用(基本控制)：包括频率控制的正常运行备用、频率控制 的干扰备用、电压控制的干扰备用等。瑞典和挪威主要由水电提供一级备用；丹麦东部由火电提供，丹麦西部由风电参与；而芬兰则利用水电和火 电联合及直流联络线共同参与。(2) 二级备用：自动发电控制(AGC)作为二级调节不适用于北欧电网(Nordel),仅适用于丹麦西部电网。(3) 平衡服务(三级备用)：包括快速有功扰动备用、快速有功预 测备用、慢有功扰动备用

13、、峰值负荷备用。(4) 无功备用：无功备用要求要充分大、就地的 ，并且在各个子系统之间 不能交换。(5) 其他辅助服务：包括减负荷、负荷跟踪、系统保护、黑启动、辅助服 务的平衡结算及金融服务等。中国英国美国澳大利亚北欧调频一次调频、自动发电控制(AGC一次响应服务PR、二次响应 服务SR,高 频响应服务HFR自动发电控制9 AGC向下调整出力的服 务RD向上调整 出力的服 务RU自动发电控制9 AGC调相电压支持 服务、有偿 无功调节无功电力 的调整电压支持VS、无功支 持服务无功服务备用旋转备用、 非旋转备 用调整备用、 热备用、紧 急备用旋转备用 SR、非旋转 备用NSR替代备用RR、30

14、min 运行备用TMOR一级备用、 二级备用、 平衡服务 (三级备用)黑启动有有有无有调峰改变发电 机的出力 以适应用 电负荷的 变化其他约束缓解 服务控制阀控 制Gover norCon trol 、快速响应 机组减载减负荷、负 荷跟踪、系 统保护、辅 助服务的 平衡结算快速响应 机组加载、 甩负荷(Load Shedd in g)及金融服务等各主要国家辅助服务分类中国1、与频率稳疋相关的服务。包括调速控制、自动发电控制、有 功备用服务(旋转备用和非旋转备用)。2、与电压稳疋相关的服务。主要指无功支扌寸和电压控制。3、 与暂态稳定相关的服务。包括甩负荷及自动解列，PSS稳定 控制等服务。4、

15、其他类型的辅助服务。如黑启动服务和电能质量服务。英国1、频率响应服务：一次响应服务、二次响应服务、高频响应服 务2、备用服务：调整备用、热备用、紧急备用3、黑启动服务4、无功电力的调整5、约束缓解服务美国力卩 利福利 亚州(1) 向上调整出力的服务(2) 向下调整出力的服务(3) 旋转备用(4) 非旋转备用(5) 替代备用(6) 电压支持(7) 黑启动能力美国新 英格兰(1)自动发电控制10mi n旋转备用10mi n非旋转备用30mi n运行备用(5) 黑启动服务；(6) 无功支持服务澳大禾亚(1) 自动发电控制 AGC (5 min的调整或紧急状态响应)；(2) 控制阀控制 Governo

16、r Control (6s的加减出力，60s的加减 出力)；(3) 甩负荷(Load Shedding);(4) 快速响应机组加载 (Rapid Gen erat ing Unit Loadi ng);(5) 无功服务(义务之外的无功服务)；(6) 快速响应机组减载北欧(1) 一级备用(基本控制)：频率控制的正常运行备用、频率 控制的干扰备用、电压控制的干扰备用(2)二级备用：自动发电控制(AGC)作为二级调节不适用于北欧电网(Nordel),仅适用于丹麦西部电网(3) 平衡服务(三级备用)：快速有功扰动备用、快速有功预 测备用、慢有功扰动备用、峰值负荷备用(4) 无功备用(5) 其他辅助服务

17、：减负荷、负荷跟踪、系统保护、黑启动、 辅助服务的平衡结算及金融服务等比较分析各国对辅助服务没有公认的定义，概括来说是指为保证电力系统安全、 可靠运行，电力市场的成员为维护频率及电压的稳定而提供的服务。从产品 分类来说主要包括调频、调相、备用、黑启动等。但各国在各自市场实行 时有自己的特色：1、 调频：中国有一次调频、自动发电控制( AGC，英国、美国在这方面要分 的细一些有一次响应服务 PR、二次响应服务 SR,高频响应服务 HFR和自动发 电控制AGC向下调整出力的服务 RD向上调整出力的服务 RU,而澳大利 亚和北欧则更粗略。2、 调相：各国除北欧外都基本为无功调节，中国和美国还有电压支持服务。3、备用：备用是辅助服务中各市场中的重点差别也较大。目前中国定义了旋转备用、非旋转备用两种，美国与此类似但另加了运行备用。英国和北欧则 完全不同分别为调整备用、热备用、紧急备用和一级备用、二级备用、平衡 服务(三级备用)。除上述主要类型的不同外，黑启动在各电力市场都有提出(澳大利亚除外)c调峰在国外市场上并未提出可以说是中国特色服务。澳大利亚和北欧在其 他方面的辅助服务比较