DLT 2927-2025 火力发电机组调频调峰动态特性测试技术导则标准立项发展报告

火力发电机组调频调峰动态特性测试技术导则StandardizationDevelopmentReport:TechnicalGuidelinesforTestingofDynamicCharacteristicsofFrequencyRegulationandPeakShavingforThermalPowerUnits摘要随着我国新型电力系统建设的深入推进，新能源装机占比持续攀升，电力系统的频率稳定与调峰压力日益凸显。火力发电机组作为当前电力系统灵活性的重要支撑，其调频调峰动态特性直接关系到电网安全稳定运行水平。然而，长期以来我国缺乏统一的火力发电机组调频调峰动态特性测试技术标准，导致各发电企业在测试方法、评价指标和数据口径上存在较大差异，难以满足新型电力系统背景下精细化调度和市场化运行的需求。在此背景下，依据国家能源局行业发展需求，制定了行业标准DL/T2927-2025《火力发电机组调频调峰动态特性测试技术导则》。该标准于2025年6月30日发布，将于2025年12月30日正式实施。标准系统规定了火力发电机组调频调峰动态特性测试的试验条件、测试方法、数据处理与评价指标等关键技术要求，填补了该领域行业标准的空白。本报告对该标准的立项背景、编制原则、主要技术内容和预期实施效益进行了系统阐述，为标准实施及相关单位应用提供重要参考。关键词：火力发电机组；调频调峰；动态特性；测试技术；行业标准；新型电力系统；灵活性AbstractWiththecontinuousadvancementofChina'snewpowersystemconstruction,theproportionofnewenergyinstalledcapacityhasbeenrisingpersistently,makingthefrequencystabilityandpeak-shavingpressureofthepowersystemincreasinglyprominent.Asanimportantsupportfortheflexibilityofthecurrentpowersystem,thedynamiccharacteristicsoffrequencyregulationandpeakshavingofthermalpowerunitsaredirectlyrelatedtothesafeandstableoperationlevelofthepowergrid.However,foralongtime,Chinahaslackedunifiedtechnicalstandardsfortestingthedynamiccharacteristicsoffrequencyregulationandpeakshavingofthermalpowerunits,resultinginsignificantdifferencesintestingmethods,evaluationindicators,anddatacalibersamongpowergenerationenterprises,whichmakesitdifficulttomeettheneedsofrefineddispatchingandmarket-orientedoperationunderthebackgroundofthenewpowersystem.Againstthisbackdrop,theindustrystandardDL/T2927-2025"TechnicalGuidelinesforTestingofDynamicCharacteristicsofFrequencyRegulationandPeakShavingforThermalPowerUnits"wasformulatedaccordingtotheindustrydevelopmentneedsoftheNationalEnergyAdministration.ThestandardwasreleasedonJune30,2025,andwillbeofficiallyimplementedonDecember30,2025.Thestandardsystematicallyspecifieskeytechnicalrequirementssuchastestconditions,testingmethods,dataprocessing,andevaluationindicatorsfortestingthedynamiccharacteristicsoffrequencyregulationandpeakshavingofthermalpowerunits,fillingthegapinindustrystandardsinthisfield.Thisreportsystematicallyelaboratesontheprojectbackground,compilationprinciples,maintechnicalcontents,andexpectedimplementationbenefitsofthestandard,providingimportantreferencesfortheimplementationofthestandardandtheapplicationbyrelevantunits.Keywords:Thermalpowerunits;Frequencyregulationandpeakshaving;Dynamiccharacteristics;Testingtechnology;Industrystandard;Newpowersystem;Flexibility一、引言1.1编制背景在“双碳”战略目标的引领下，我国能源结构正经历前所未有的深刻变革。截至2025年初，全国并网风电和太阳能发电装机容量合计已超过14亿千瓦，占总装机容量的比重突破40%，新能源已历史性地成为我国第一大电源。然而，新能源出力的随机性、波动性和间歇性特征，使得电力系统的频率稳定控制和峰谷平衡面临严峻挑战。在此背景下，火力发电机组的功能定位正加速从传统的“主体电源”向“调节性电源”转变，承担日益繁重的深度调峰和快速调频任务。火电机组的调频调峰动态特性——即机组在自动发电控制（AGC）指令扰动下，出力、频率、压力等关键参数随时间的响应规律——是评估机组调节能力、优化调度策略和制定补偿机制的核心依据。科学、准确地测试和评价这些动态特性，对于保障电网安全稳定运行、促进新能源消纳和推动电力市场化改革具有重要意义。然而，长期以来，国内在该领域缺乏统一的行业技术标准。各发电集团、科研院所和设备厂商在开展机组调频调峰动态特性测试时，往往参照各自内部方法或借鉴国外相关标准，导致测试条件不一致、评价指标不统一、数据口径不协调等问题。这不仅影响了对机组真实调节能力的客观评估，也制约了辅助服务市场的精细化运营和公平交易。1.2编制的必要性当前制定《火力发电机组调频调峰动态特性测试技术导则》的必要性体现在以下三个层面：第一，适应新型电力系统建设的迫切需求。国家发展改革委、国家能源局联合印发的《新型电力系统建设行动方案（2024—2027年）》明确提出，要“提升在运机组调节能力，加快煤电机组灵活性改造，推动火电由主力电源向调节性电源转型”。而灵活性改造效果的科学评估、机组调节能力的准确标定，均依赖于标准化、规范化的动态特性测试方法。第二，填补行业标准空白的客观需要。经系统检索，国内外现有的相关标准主要聚焦于调速系统参数测试、汽轮机调节系统试验等单项环节，尚未形成覆盖调频调峰全过程的、面向整机动态特性的综合性测试技术标准。DL/T2927-2025的制定填补了这一空白。第三，服务电力市场化改革的现实要求。随着电力辅助服务市场的不断完善，调频和调峰服务正逐步从“计划补偿”向“市场化交易”转变。市场机制的高效运行需要以准确、可比的机组性能指标为基础。统一的测试技术导则有助于建立公平、透明的市场环境，为“谁提供、谁受益”的市场化补偿机制提供技术支撑。二、标准编制原则与依据2.1编制原则DL/T2927-2025在编制过程中遵循以下四项核心原则：（1）科学性原则。标准编制以热工自动控制理论、锅炉热力学和汽轮机调节原理为理论基础，各项测试方法、扰动信号设定和数据处理手段均有严格的学术依据和工程实践验证。（2）适用性原则。充分考虑我国火力发电机组以亚临界、超临界和超超临界煤粉锅炉机组为主，兼有循环流化床机组和燃气-蒸汽联合循环机组的实际构成，测试方法对不同炉型、不同容量等级机组均具有可操作性。（3）协调性原则。与现有相关标准保持衔接和协调，参考了GB/T30370《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》、DL/T657《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》、DL/T659《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》以及国家能源局《并网发电厂辅助服务管理实施细则》等法规和标准文件。（4）前瞻性原则。在立足当前技术现状的同时，兼顾深度调峰（20%~30%额定负荷）、快速变负荷（≥3%额定负荷/分钟）等灵活性运行新常态的技术需求，使标准具有适度前瞻性。2.2编制依据本标准的主要编制依据包括：-《中华人民共和国标准化法》及其实施条例-GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》-DL/T600《电力行业标准编写基本规定》-《新型电力系统建设行动方案（2024—2027年）》-国家能源局《电力并网运行管理规定》《并网发电厂辅助服务管理暂行办法》三、标准主要内容3.1标准适用范围DL/T2927-2025规定了火力发电机组调频调峰动态特性测试的试验条件、测试项目与方法、数据处理与评价指标等技术要求，适用于单机容量100MW及以上并网运行的火力发电机组（含燃煤发电机组、燃气-蒸汽联合循环发电机组），其他容量等级机组可参照执行。标准所定义的“调频”涵盖一次调频和二次调频（AGC），“调峰”涵盖日调峰和深度调峰工况。3.2术语和定义标准统一界定了以下核心术语：-调频调峰动态特性：火力发电机组在频率扰动或负荷指令变化条件下，机组出力、主蒸汽压力、主蒸汽温度等参数随时间的动态响应特征。-一次调频：由电网频率偏差触发的、基于调速系统固有特性的快速功率调节过程。-二次调频（AGC）：根据调度机构自动发电控制指令进行的功率跟踪调节过程。-负荷响应速率：机组实际出力在单位时间内的平均变化量，单位为MW/min或%Pe/min（Pe为额定功率）。-调节精度：机组实际出力与AGC指令值之间偏差的统计量度。-动态超调量：机组出力在调节过程中超出目标值的最大偏差与目标阶跃量的比值。-调节时间：从扰动发生至机组出力进入并保持在目标值允许偏差带内所需的时间。3.3试验条件要求标准对测试环境条件提出了明确规定，主要包括：-机组应处于正常运行状态，主要辅助设备运转正常，DCS及调速系统工作可靠；-试验期间电网频率波动不应超过±0.05Hz（特殊情况下应记录实际频率并修正）；-锅炉燃用设计煤种或接近设计煤种，燃料特性偏差应在规定范围内；-试验前机组应在试验起始负荷点稳定运行不少于2小时；-试验期间应记录机组协调控制系统（CCS）、汽轮机数字电液控制系统（DEH）、锅炉燃烧管理系统（BMS）等主要控制系统的运行方式和参数设定。3.4测试项目与方法标准将测试项目划分为三大类共若干项，涵盖常规动态特性测试和深度调峰专项测试：(1)调频动态特性测试-一次调频动态响应测试：通过模拟电网频率阶跃扰动（典型幅值为±0.1Hz、±0.15Hz、±0.2Hz）或利用调度端实际频率信号，测试机组一次调频功率响应特性。记录响应滞后时间、上升时间、响应幅值、稳定时间等特征指标。-二次调频（AGC）动态响应测试：在协调控制方式下，向机组下发阶跃式和连续斜坡式AGC负荷指令，测试机组功率跟踪特性。典型测试包括：±1%Pe、±2%Pe的阶跃扰动试验和变化率为1%Pe/min、1.5%Pe/min、2%Pe/min的斜坡跟踪试验。(2)调峰动态特性测试-常规调峰测试：在机组日调峰负荷变化范围内（通常为50%~100%Pe），设定若干典型负荷变动工况，测试机组出力、主蒸汽温度和压力、再热蒸汽温度等关键参数的综合动态响应特性。-深度调峰测试：针对实施灵活性改造的机组，在最低稳燃负荷（通常为20%~40%Pe）至50%Pe区间内，测试机组的变负荷性能、最低稳定燃烧能力以及关键参数可控性。(3)特殊运行工况测试（补充内容）-一次调频和AGC耦合工况测试：模拟机组在AGC跟踪过程中叠加电网频率扰动时，调频与调峰功能同时作用下的综合响应行为。-功率振荡抑制能力测试：在特定负荷点施加周期性负荷扰动，检验机组控制系统的阻尼特性和功率振荡抑制水平，评价机组在弱阻尼电网环境下的稳定性。3.5数据处理与评价指标体系标准建立了统一的动态特性评价指标体系，主要包括：（1）响应速度指标-一次调频响应滞后时间：应不大于3s-一次调频完全响应时间：应不大于15s（根据区域电网要求可适当调整）-AGC负荷响应延迟时间：协调控制方式下应不大于60s（2）调节速率指标-负荷变化速率：常规机组在50%~100%Pe区间应不低于1%Pe/min；经灵活性改造的机组在30%~50%Pe区间应不低于1.5%Pe/min，在20%~30%Pe区间应不低于1%Pe/min-一次调频平均响应速率：应满足电网调度机构的相关规定（3）调节精度指标-AGC稳态调节精度：±1%Pe以内（以10分钟为统计窗口）-一次调频功率补偿量偏差：在频率恢复后10s内，机组出力与目标出力偏差不超过额定功率的±10%（4）稳定性指标-动态超调量：阶跃扰动下应不大于目标阶跃量的20%-调节时间：从扰动发生至出力进入±1%Pe（或±2%Pe）偏差带的时间应不大于10分钟-功率振荡衰减率：在耦合工况试验中，功率振荡幅值衰减到初始值的50%所需的振荡周期数应不大于3个（5）综合性能指标参考国内外通行做法，引入综合调节性能指标K，综合衡量机组调节速率、调节精度和响应时间三方面表现，为辅助服务市场补偿计算提供统一数据基础。3.6测试报告编制要求标准对测试报告的内容和格式进行了规范，要求报告应包含：测试目的和依据、机组概况及试验前运行工况、试验条件和边界参数、各测试项目的原始记录与数据曲线、数据处理方法及计算过程、评价指标计算结果及合格性判定、试验结论与建议等。报告应由具备相应能力的测试机构出具，并附原始数据文件以备核查。四、标准实施意义与预期效益4.1促进新能源消纳统一的动态特性测试技术标准有助于准确评估火电机组深度调峰能力和快速调节能力，为电网调度机构科学安排开机方式和负荷分配提供可靠依据。通过充分释放存量火电机组的调节潜力，可有效提升电力系统对新能源的消纳能力。预计标准实施后，通过对机组调节能力的精准评估和优化调度，可在现有基础上进一步提升新能源利用率。4.2推动辅助服务市场规范化标准为调频调峰辅助服务的“质”与“量”提供了标准化的计量和评价手段。调度机构和电力交易中心可根据标准规定的统一测试方法和指标体系，公平确定各并网机组的辅助服务能力等级，使调频调峰服务的补偿标准和费用结算建立在可量化、可比较的技术指标基础之上。这有助于形成“多调节、多收益”的市场激励机制，引导发电企业主动提升机组灵活调节能力。4.3支撑灵活性改造效果评估与设备优化“十四五”期间，国家大力推进煤电机组灵活性改造工作，全国已完成改造装机容量已超过数亿千瓦。标准的实施为改造效果的客观评价提供了规范化技术手段，有助于甄别改造方案的优劣，指导后续改造技术路线选择。同时，通过标准化的动态特性测试，可以发现机组协调控制系统、调速系统及热力系统等方面的薄弱环节，为控制系统参数优化、热力系统设备升级提供精准的改进方向。4.4助力新型电力系统安全稳定运行在新能源高占比场景下，低惯量、弱阻尼特征日益突出，系统频率安全面临前所未有的挑战。火电机组作为系统惯量支撑和频率调节的基础性资源，其调节性能的准确掌握是开展系统频率安全评估和制定紧急控制策略的前提。标准的实施将为系统级性能建模、安全稳定分析和调度运行决策提供真实、可靠的机组动态特性数据，对防范大电网频率稳定风险具有重要的基础性支撑作用。五、主要起草单位与机构介绍5.1起草单位组成概述DL/T2927-2025由电力行业电机标准化技术委员会归口管理。起草单位主要由国内火力发电自动化领域的权威科研院所、电网公司、发电集团和仪器设备制造企业组成，涵盖了标准制定所需的科研、试验、应用各环节的专业力量。5.2重点起草单位介绍：中国电力科学研究院有限公司中国电力科学研究院有限公司（以下简称“中国电科院”）成立于1951年，是国家电网有限公司直属的科研型企业，也是我国电力行业综合性科研机构，在我国电力标准体系中发挥着核心支撑作用。中国电科院长期承担电力行业相关标委会秘书处工作，累计主持或参与制定国际标准、国家标准和行业标准千余项，在电力系统分析与规划、新能源并网、火电机组控制与自动化、电网安全稳定运行等领域拥有深厚的技术积淀。在火力发电机组动态特性研究领域，中国电科院建有国内领先的火电机组控制与仿真试验平台，具备开展大型火电机组调频调峰动态特性研究的完整试验条件。相关研究团队多年来持续开展火电机组一次调频、AGC控制优化、深度调峰运行控制策略等方向的科研攻关，先后承担了多项国家重点研发计划和国家