《DLT 2473.8-2022可调节负荷并网运行与控制技术规范 第8部分：安全稳定控制》专题研究报告

《DL/T2473.8—2022可调节负荷并网运行与控制技术规范

第8部分：安全稳定控制》专题研究报告目录深度剖析标准框架:专家视角新型电力系统下可调节负荷安全稳定的战略定位与顶层设计解码控制逻辑架构:从“源随荷动

”到“荷随源动

”的可调节负荷主动稳定控制模式革命性变革构建协同防御体系:可调节负荷与继电保护、安稳装置、调频调压等传统电网稳定措施的深度融合策略应对极端场景挑战:在新能源高占比与故障扰动下可调节负荷维持电网稳定性的能力与边界分析前瞻未来技术演进:人工智能、数字孪生与区块链技术在可调节负荷安全稳定控制中的应用前景展望破解并网核心难题:可调节负荷接入电网的安全稳定风险评估与分层分区分级控制体系深度解析聚焦关键技术装备:安全稳定控制系统中的负荷侧智能终端、通信协议与信息安全防护技术前沿规范全流程管理:从测试验证到在线监控的可调节负荷安全稳定运行生命周期管理专家指南明确权责与市场机制:保障安全稳定控制可靠执行的责任主体界定、补偿机制与市场运营规则设计指导实践落地应用:面向电网企业、负荷聚合商及用户的标准化实施路径、典型场景与效益评度剖析标准框架：专家视角新型电力系统下可调节负荷安全稳定战略定位与顶层设计标准出台的时代背景：高比例新能源并网对电力系统稳定特性带来的深刻变革与全新挑战1新型电力系统的构建正经历从确定性电源主导到强不确定性新能源高渗透的革命性转变。传统以同步发电机为核心的稳定控制体系面临惯量下降、调频调压能力不足等系统性挑战。本标准正是在此背景下应运而生，旨在将海量分散的可调节负荷从被动的用电单元，重塑为支撑电网安全稳定运行的主动、可控资源。它标志着稳定控制理念从“源侧单边支撑”正式迈向“源网荷储多元协同”的新阶段，是应对能源转型核心挑战的关键性技术规范。2标准的核心目标与定位：界定可调节负荷在“三道防线”体系中的新角色与新使命1本标准的核心目标是为可调节负荷参与电网安全稳定控制提供统一、规范的技术依据。其战略定位在于，将可调节负荷明确纳入电力系统“三道防线”的总体框架。具体而言，它规范了负荷资源如何作为预防控制、紧急控制和校正控制的重要手段。这意味着，在电网发生扰动时，可调节负荷可与传统切机切负荷措施协同，甚至部分替代，以更经济、更精细的方式快速平衡功率缺额，抑制频率和电压波动，从而全面提升电网的弹性与韧性。2顶层设计逻辑解析：以“可控、可观、可调、可靠”为主线构建技术规范体系1标准的顶层设计紧紧围绕“四可”主线展开。“可控”明确了负荷控制指令的权威性与执行强制性；“可观”要求负荷状态与运行信息实时透明上传；“可调”定义了负荷调节能力、速率与精度的量化指标；“可靠”则贯穿于控制性能、通信可靠及信息安全全过程。这一设计逻辑确保了大量异构负荷资源能够以标准化“积木”形式，无缝接入电网稳定控制系统，形成规模化、可聚合、可调度的稳定控制能力，为构建广泛互联、智能互动的新型电力系统奠定基石。2破解并网核心难题：可调节负荷接入电网的安全稳定风险评估与分层分区分级控制体系深度解析并网前风险评估模型：量化分析负荷调节行为对本地电网及主网稳定性的双向影响标准要求对拟接入的可调节负荷集群进行全面的并网前安全稳定风险评估。这并非简单的设备入网检测，而是需要建立量化分析模型，评估其大规模、快节奏投切或调节时，对接入点电压、谐波、频率的局部冲击，以及对区域电网潮流分布、小干扰稳定和暂态功角稳定的系统性影响。评估需考虑最不利运行方式，确保负荷调节在提供稳定支撑的同时，不会引发新的失稳风险。这要求聚合商或用户提供详尽的负荷特性参数，并由电网企业进行仿真验证与校核。“分层-分区-分级”立体化控制架构：实现广域协调与就地快速响应的有机结合标准创新性地提出了适应可调节负荷特性的立体化控制架构。“分层”指控制指令在调度主站、区域子站、负荷聚合商平台、终端之间的纵向传递与协同；“分区”指根据电网结构、稳定薄弱环节和负荷资源分布，划分不同的控制区域，实现分区自治与平衡；“分级”则依据电网事件的严重程度，将控制措施分为不同的优先级和动作量级。该架构确保了在重大故障时，相关区域的负荷资源能被快速、精准调用，同时避免控制范围扩大或产生连锁反应，实现了全局优化与局部速动的统一。0102控制策略的适配性与整定原则：针对不同负荷类型与电网需求定制化设计标准强调控制策略必须与负荷特性及电网需求高度适配。对于空调、储能等连续可调负荷，重点制定基于频率或电压偏差的连续调节策略；对于可中断工业负荷，则侧重于设计基于逻辑判断的离散投切策略。策略的整定原则包括：动作门槛值的科学设定以防止误动和拒动；动作时序的精确配合以避免过调或欠调；控制总量的动态分配以优化控制效果。这些原则确保了各类负荷资源能在正确的时机、以正确的方式、贡献正确的控制量，最大化稳定控制的效益。解码控制逻辑架构：从“源随荷动”到“荷随源动”的可调节负荷主动稳定控制模式革命性变革预防控制模式：基于超短期预测的负荷资源柔性调节，前瞻性平抑稳定风险1预防控制模式代表了“主动防御”的理念。它要求基于新能源功率、负荷需求的超短期预测，以及在线稳定分析结果，预先识别电网未来的潜在风险点。控制中心可提前下达调节指令，引导可调节负荷进行小幅度、前瞻性的用电计划调整或功率调节，从而优化实时运行方式，增加稳定裕度。例如，在预测到午后光伏大发可能引起电压越限时，可提前激励电动汽车充电桩或可控空调增加用电，吸收过剩功率，将问题消弭于未然。2紧急控制模式：毫秒至秒级快速响应，构建电网故障后的“新型制动器”1紧急控制模式是可调节负荷作为稳定资源的核心价值体现。当电网发生线路故障、大机组脱网等严重事故，导致频率或电压急剧恶化时，稳定控制装置需在毫秒至秒级时间内，向预设的可调节负荷集群发出紧急调控指令。负荷侧需无条件快速执行，如瞬间中断部分高载能负荷或释放储能，以提供至关重要的第一时间功率支撑，遏制事故扩大。这要求负荷侧具备极高的通信可靠性和控制执行可靠性，标准对此类“准继电保护”级别的控制回路提出了严格的技术性能指标。2校正控制模式：协同优化恢复电网正常运行状态，减少切负荷损失1在紧急控制动作后，电网可能处于一个暂态稳定但并非最优的运行点。校正控制模式旨在通过调动可调节负荷资源，协同调整发电机出力，将系统频率和电压恢复至合格范围内，并逐步恢复被中断的负荷供电。该模式更注重经济性和优化，通常采用较慢的调整节奏，在确保稳定的前提下，最大限度地减少用户停电损失和整体控制成本。标准明确了校正控制与后续市场补偿机制的衔接，保障了用户参与校正控制的合理收益。2聚焦关键技术装备：安全稳定控制系统中的负荷侧智能终端、通信协议与信息安全防护技术前沿智能控制终端（CCT）的功能深化：从数据采集到边缘智能决策的演进作为连接电网与负荷的“神经末梢”，智能控制终端的功能已远超传统数据采集。本标准要求其具备高精度同步相量测量、本地故障快速判别、控制指令安全加密解密、以及基于本地逻辑的自主响应能力。在通信中断的极端情况下，终端应能根据预设的频率或电压定值，自动执行就地紧急控制，实现“分布式自治”。此外，终端还需支持远程程序升级和参数整定，以适应不断优化的控制策略，是集感知、执行、计算、通信于一体的关键硬件。统一通信协议与数据模型：破解多源异构负荷设备互联互通的核心瓶颈1标准着力解决负荷资源“语言不通”的难题。它规定了可调节负荷与上级控制系统之间通信的协议框架、报文格式、数据模型和交互流程。这要求所有参与稳定控制的负荷侧设备，无论其制造商或类型，都必须遵循统一的信息建模标准（如IEC61850或适配的扩展模型），并支持标准的通信规约。这使得调度主站能够以一致的方式“读懂”并管理海量分散的负荷资源，实现“即插即用”和高效聚合，是构建规模化负荷控制能力的基础。2内生安全防护体系：抵御针对负荷控制网络的新型网络安全威胁1将负荷控制纳入稳定体系，也引入了新的网络安全风险。攻击者可能通过伪造控制指令制造电网事故。因此，标准将信息安全提升到与功能安全同等重要的地位。它要求建立涵盖终端、通道、主站的全链路内生安全防护体系，具体包括：基于数字证书或国密算法的双向身份认证与指令加密；通信报文的完整性校验与防重放攻击；控制终端本体的安全加固与防恶意代码入侵；以及安全事件的实时监测与审计。这为负荷侧稳定控制构筑了坚固的网络安全防线。2构建协同防御体系：可调节负荷与继电保护、安稳装置、调频调压等传统电网稳定措施的深度融合策略与继电保护的协同边界与防误动策略：厘清“保设备”与“保系统”的动作时序与逻辑配合继电保护以快速切除故障设备为首要任务，而负荷稳定控制旨在快速平衡系统功率。两者必须严格协同。标准明确了动作时序配合原则：负荷紧急控制应在相关保护动作判断故障确已发生且未被快速切除之后启动，避免在暂态过程中因电压频率波动而误动。同时，控制策略需考虑保护动作后电网拓扑的变化，动态调整可控负荷的集合。此外，需设置可靠的闭锁逻辑，当检测到保护动作信号时，防止负荷控制对故障区域造成二次冲击或妨碍故障隔离。在安全稳定控制（安稳）系统中的应用集成：作为新型执行单元纳入安稳策略表1传统的安稳系统策略表中，执行对象主要是发电机和集中负荷。本标准推动将可调节负荷集群作为新的执行单元正式写入策略表。这需要在安稳系统的决策模型中，量化评估不同区域、不同类型负荷控制措施对稳定指标的改善效果，并优化其与控制切机、直流调制等传统措施的组合。在装置层面，要求安稳系统主站具备向负荷聚合平台下发控制命令的标准化接口，并接收其执行反馈，实现闭环控制，从而丰富和优化了安稳系统的决策手段。2与自动发电控制（AGC）/自动电压控制（AVC）的协调优化：兼顾日常调节与紧急支撑的双重角色可调节负荷既可作为AGC/AVC的调节资源参与日常的频率和电压调节，又需预留部分容量作为紧急稳定控制的“战略储备”。标准为此提出了协调优化机制。在日常运行时，负荷资源通过市场或协议方式参与调频调压服务；同时，稳定控制系统实时监测其可用备用容量。当电网进入紧急状态时，稳定控制指令具有最高优先级，可临时调用甚至覆盖部分正在参与AGC/AVC调节的负荷容量。这要求建立清晰的容量划分、状态切换和收益结算机制，确保两种应用模式顺畅转换。0102规范全流程管理：从测试验证到在线监控的可调节负荷安全稳定运行生命周期管理专家指南入网测试与认证流程：建立标准化试验项目以验证控制性能与并网合规性1任何参与电网稳定控制的可调节负荷资源或聚合系统，在正式投运前必须通过严格的入网测试与认证。标准规定了完整的测试流程，包括：单体设备功能性能测试、聚合系统通信与控制闭环联调测试、以及接入实际或模拟电网环境的系统级联合测试。测试项目涵盖控制响应时间、调节精度、连续调节能力、通信可靠性、故障穿越能力等关键指标。只有通过权威第三方机构依据本标准进行的认证，方可取得并网运行资格，这是保障控制效果可靠性的第一道关口。2在线监测与运行评估体系：实时跟踪可控性、可用容量及控制效果的关键指标1入网运行后，需建立持续的在线监测与评估体系。标准要求对可调节负荷集群的实时运行状态进行全景监控，核心指标包括：实时可控容量、可用备用容量、调节速率、健康状态在线率等。更重要的是，需建立控制效果后评估机制。在每次执行预防、紧急或校正控制后，系统应自动分析负荷实际响应曲线与指令的吻合度，评估其对频率/电压恢复的实际贡献，并记录任何异常或拒动情况。这些数据是动态更新控制策略、考核执行主体、以及结算经济补偿的核心依据。2周期性校核与退运管理：确保控制能力持续有效与安全有序退出可调节负荷的设备状态、用户用电模式可能随时间变化，其控制能力并非一成不变。标准要求对已并网的负荷资源进行周期性（如年度）的能力校核，重新测试和评估其控制性能指标，更新其控制参数和可用容量档案。对于因设备改造、用户退出或性能退化不再满足要求的负荷资源，应建立规范的退运管理流程。这包括提前向电网调度机构报备、执行最后的控制性能测试以确认影响、从控制策略表和资源池中安全移除，并做好相关责任和协议的终结，确保整个资源池的“新陈代谢”健康有序。应对极端场景挑战：在新能源高占比与故障扰动下可调节负荷维持电网稳定性的能力与边界分析新能源出力极端波动下的频率稳定支撑：检验负荷调节的快速性与充足性在高比例新能源电网中，可能出现极端天气导致的数小时内新能源出力骤升或骤降，这对频率稳定构成严峻考验。标准引导分析在此场景下，可调节负荷能否提供足够快速和充足的功率双向调节能力。例如，在出力骤降时，负荷侧能否在秒级时间内削减足够功率以平衡缺口；在出力骤升时，能否快速增加用电以消纳过剩电力。这需要评估负荷聚合规模、调节速率、可持续时间等边界条件，并明确其在极端场景下作为主力频率响应资源的可行性及所需规模。复杂故障序列下的电压稳定协同控制：应对连锁故障与电压崩溃风险多重故障或复杂故障序列可能引发系统电压持续下滑甚至崩溃。标准要求研究可调节负荷，特别是具备无功调节能力的负荷（如加装逆变器的储能、空调等），在电压稳定控制中的作用。分析重点在于：负荷的电压-功率特性、低电压穿越能力、以及动态无功支撑能力。需明确在电压失稳过程中，何时、何地、以何种方式调用负荷资源进行紧急电压控制，其与无功补偿装置、调相机的控制序列如何配合，从而拓展电压稳定的防御维度。极端天气导致通信中断场景下的分布式自主控制：考验系统的鲁棒性与韧性极端天气不仅影响发电，也可能破坏通信网络。标准前瞻性地考虑了通信通道中断的极端场景。此时，依赖主站集中决策的控制模式可能失效。因此，必须依靠部署在负荷侧的智能终端，基于本地测量的频率、电压等信息，按照预设的、经过严格校核的定值和控制逻辑，自主执行分散式的紧急控制。标准对此类就地控制策略的定值整定原则、防误动措施、以及通信恢复后的信息同步与核对机制提出了技术要求，确保系统在最不利情况下仍保有最基本的稳定控制能力。明确权责与市场机制：保障安全稳定控制可靠执行的责任主体界定、补偿机制与市场运营规则设计多元主体的责任边界划分：电网企业、负荷聚合商、终端用户的权利义务清单1可调节负荷参与稳定控制涉及多方主体，清晰的责任界定是运行可靠的法律基础。标准为各方划定了责任边界：电网企业（调度机构）负责控制策略制定、指令下发、效果评估及系统安全；负荷聚合商负责聚合资源、确保其控制性能、代理执行指令、并向用户传达；终端用户则需保证其设备处于良好状态，按协议接受控制。任何一方失责导致控制失败或引发事故，都将承担相应责任。这为建立契约化的合作关系提供了框架。2基于控制绩效的补偿与激励机制：将稳定价值量化并传导至市场参与主体1稳定控制服务具有公共产品属性，必须建立合理的补偿与激励机制，才能激发各方长期参与的积极性。标准为建立此类机制提供了技术依据。补偿应基于实际贡献的“绩效”，核心度量指标包括：响应容量、响应速度、调节精度、动作次数、以及实际控制效果（如对频率恢复的贡献度）。补偿资金可来源于系统备用费用或类似基金。同时，可探索将稳定控制能力作为资源参与辅助服务市场甚至容量市场交易，使其价值通过市场化方式发现，形成长效发展动力。2与现有电力市场规则的衔接设计：在电能量、辅助服务市场中嵌入稳定控制选项1为使可调节负荷稳定控制模式可持续发展，必须将其有机融入现有电力市场体系。标准为此类衔接提供了设计思路。例如，在日前和实时电能量市场中，参与稳定控制的负荷资源在报价时可申报其“不可控时段”或“必须预留容量”；在调频、备用等辅助服务市场中，可专门设立与稳定控制相关的产品品种，明确其技术标准和出清规则。市场运营机构需根据本标准，升级其市场出清模型和结算系统，以兼容这类兼具市场性与公共性的特殊资源。2前瞻未来技术演进：人工智能、数字孪生与区块链技术在可调节负荷安全稳定控制中的应用前景展望人工智能赋能：从“策略预设”到“实时自学习优化”的智能决策跃迁1未来，人工智能技术将深刻改变稳定控制策略的生成与执行方式。基于深度强化学习的AI算法，能够通过持续学习电网历史运行数据和仿真数据，实时动态优化针对可调节负荷的控制策略，甚至在未知故障场景下生成适应性策略。AI还可用于负荷聚类分析、可调潜力精准预测、以及控制效果实时诊断。标准为这类高级应用预留了接口，鼓励在确保安全可靠的前提下，探索基于AI的“自适应-自优化”稳定控制新范式，极大提升控制的精准性和效率。2数字孪生技术应用：构建可调节负荷控制系统的全景镜像与超前校核平台1数字孪生技术为可调节负荷稳定控制系统提供了一个高保真的虚拟映射。通过构建涵盖电网物理特性、控制逻辑、通信网络和负荷动态响应的全要素数字孪生体，可以在虚拟空间中对各种极端场景和控制策略进行反复的、无风险的仿真测试与推演。这不仅可用于新策略的验证和培训，还能实现控制系统的在线实时“体检”和故障预判。标准支持利用数字孪生平台作为策略验证和人员培训的必备工具，从而大幅提升实际系统的可靠性与人员操作水平。2区块链技术探索：实现控制指令与交易记录的可信存证与自动化结算区块链技术的分布式账本、不可篡改和智能合约特性，为解决负荷稳定控制中的信任与协同问题提供了新思路。未来，控制指令的下发、执行确认、效果评估等关键数据可以上链存证，确保全流程数据真实可信、可追溯，为责任认定和补偿结算提供铁证。智能合约可以自动执行基于预设条件的补偿支