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文档简介
火力发电厂自动发电控制性能测试验收规程标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CodeforPerformanceTestingandAcceptanceofAutomaticGenerationControlinThermalPowerPlants摘要自动发电控制(AGC)是电力系统频率与联络线功率控制的核心技术手段,其性能优劣直接关系到电网的安全稳定运行与电能质量水平。近年来,随着特高压交直流混联电网的快速发展、新能源装机容量的持续攀升以及电力市场化改革的深入推进,电网对火力发电机组AGC调节性能提出了更高要求,亟需建立更加科学、完善的测试验收技术标准。本报告立足DL/T1210-2025《火力发电厂自动发电控制性能测试验收规程》的修订立项背景,系统分析了国内外AGC技术标准发展现状与趋势,深入阐述了标准修订的必要性、技术内容框架与预期效益。该标准在充分继承DL/T1210-2013版本实践经验的基础上,紧密结合新型电力系统建设需求,对AGC性能测试指标、试验方法、验收准则及评价体系进行了全面优化完善,增加了动态调节性能考核、一次调频与AGC协调控制测试等关键技术内容,填补了现行标准在灵活性调节、深度调峰工况下的技术空白。标准的发布实施对于规范AGC测试验收工作、促进火电机组调节能力提升、保障高比例新能源电力系统安全稳定运行具有重要的现实意义和深远的战略价值。关键词:火力发电厂;自动发电控制;性能测试;验收规程;电力系统;频率控制;标准修订Keywords:ThermalPowerPlant;AutomaticGenerationControl(AGC);PerformanceTesting;AcceptanceCode;PowerSystem;FrequencyControl;StandardRevision1引言自动发电控制作为能量管理系统(EMS)中最重要的控制功能之一,承担着维持系统频率稳定、控制联络线交换功率、实现发电经济调度分配等多重任务。在"双碳"目标引领下,我国能源电力行业正处于深刻变革期,新能源装机容量快速增长,电力系统呈现高比例可再生能源、高比例电力电子设备的"双高"特征,系统惯量水平下降、频率调节能力不足等问题日益凸显。火电机组作为当前及未来相当长时期内电力系统中最主要的可控电源,其AGC调节性能直接影响电网频率质量与运行安全性。DL/T1210-2013《火力发电厂自动发电控制性能测试验收规程》自发布实施以来,为火力发电厂AGC系统的测试验收工作提供了重要的技术依据和操作规范,对保障AGC系统可靠运行、提升机组调节性能发挥了重要作用。然而,随着电力体制改革的深化和新型电力系统建设的推进,该标准在实际应用中逐渐暴露出指标体系不够健全、测试方法有待优化、与新形势下电网运行需求不完全适应等问题。在此背景下,依据《中华人民共和国标准化法》和《电力行业标准管理办法》的有关规定,国家能源局组织开展对该标准的修订工作,最终形成DL/T1210-2025版本。2标准立项背景与修订必要性2.1电力系统发展新形势对标准提出新要求我国电力工业已进入以新能源为主体的新型电力系统建设关键期。据国家能源局统计,截至2025年底,全国发电装机容量约30.5亿千瓦,其中风电、太阳能发电装机占比大幅提升,部分地区新能源装机容量已超过当地最大用电负荷。新能源出力的强随机性和波动性导致系统净负荷变化加剧,火电机组需要在更宽的出力范围内、更快的响应速度下执行AGC调节任务。同时,特高压交直流混联电网的建设使得区域电网间的功率交换日益频繁,联络线功率控制精度要求不断提高。这些新形势对火电机组AGC性能测试验收标准提出了更高的技术指标要求和更丰富的场景覆盖需求。2.2电力市场化改革催生精细化考核需求随着电力现货市场的全面推开和辅助服务市场的不断完善,AGC服务已从传统的技术管理手段转变为具有明确经济价值的市场化辅助服务产品。各地电力调度机构对AGC机组的调节速率、调节精度、响应时间等性能指标实施精细化考核补偿,机组AGC性能的准确评估直接关系到发电企业的经济收益。现行标准在性能指标计算方法、测试工况选取、考核判定准则等方面已难以完全适应市场化运行环境下的精细化、差异化考核需求,亟需修订完善。2.3技术标准自身迭代完善的客观需要DL/T1210-2013版本实施已超过十年,在此期间,火力发电技术、热工自动化技术、电力调度自动化技术均取得了长足进步。先进的控制策略(如预测控制、智能优化控制、多目标协调控制)不断应用于AGC系统;DCS(分散控制系统)性能大幅提升;新型测控装置和通信协议得到广泛应用。同时,深度调峰、灵活发电等新运行模式要求机组具备更宽范围的调节能力和更快的变负荷速率,但现行标准对非常规运行工况下的AGC性能测试缺乏针对性规定。因此,根据技术进步和实践经验对标准进行系统性修订,是保持标准先进性和适用性的必然要求。3国内外相关标准现状分析3.1国际相关标准与经验国际上,与火电机组AGC性能测试相关的技术标准主要分散在IEEE、IEC及各国电力行业标准体系中。IEEEStd125-2018《IEEERecommendedPracticeforPreparationofEquipmentSpecificationsforSpeed-GoverningofHydraulicTurbinesIntendedtoDriveElectricGenerators》虽然主要针对水电机组,但其调速系统性能测试方法具有一定的参考价值。IEC60034-3:2020《Rotatingelectricalmachines-Part3:Specificrequirementsforsynchronousgeneratorsdrivenbysteamturbinesorcombustiongasturbines》中对发电机组频率响应特性提出了相关要求。在美国,北美电力可靠性公司(NERC)发布的BAL-001-2标准对发电资源的一次频率响应(PFR)和二次频率响应性能提出了明确的考核指标和测试要求,其资源控制性能评估体系为AGC性能评价提供了重要参考。欧洲输电系统运营商联盟(ENTSO-E)在其《SystemOperationGuideline》(EU2017/1485)中对发电单元的负荷频率控制性能提出了相关要求,建立了包括LFSM(LimitedFrequencySensitiveMode)性能测试在内的系列技术规范。总体而言,国外相关标准侧重于从系统层面提出频率控制和AGC服务的性能要求,对具体电厂侧AGC系统的测试验收方法规定相对较少,这为我国自主制定和完善相关标准提供了空间。3.2国内现行标准体系分析在电力行业标准体系中,与火电机组AGC测试验收直接相关的标准主要包括:-DL/T1210-2013《火力发电厂自动发电控制性能测试验收规程》:是本次修订的直接对象,主要规定了火力发电厂AGC系统性能测试的条件、方法、指标及验收要求。-GB/T31464-2015《电网运行准则》:对并网发电厂AGC的技术要求和管理要求进行了顶层规定。-DL/T1870-2018《发电厂并网运行安全性评价导则》:涉及AGC系统配置与运行安全的评价要求。-DL/T657-2015《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》:规定了包括协调控制系统在内的模拟量控制系统验收测试方法,与AGC测试具有密切联系。-Q/GDW1799.1-2013《国家电网公司电力安全工作规程》:涉及AGC相关设备操作安全管理要求。上述标准与DL/T1210-2025共同构成了火电机组AGC技术管理的标准体系,本标准的修订与这些标准保持了良好的协调性和一致性。4标准修订主要技术内容4.1修订原则与思路本次修订遵循以下基本原则:一是坚持问题导向,聚焦现行标准实施中反映突出的技术问题;二是坚持需求牵引,紧扣新型电力系统建设和电力市场化改革对AGC性能的新要求;三是坚持继承创新,在保持标准框架结构相对稳定的基础上,充分吸收新技术、新方法、新经验;四是坚持协调一致,确保与相关国家标准、行业标准的技术要求相衔接。4.2术语与定义更新根据火力发电及电网调度技术的最新发展,对"自动发电控制""调节速率""调节精度""响应时间""机组协调控制系统"等核心术语进行了重新定义和补充完善,新增了"深度调峰工况""灵活性调节""AGC可用率"等新术语,使标准的适用范围更加清晰明确。4.3测试指标体系优化在原有调节速率、调节精度、响应时间三大基本指标基础上,构建了分层分级的AGC性能测试指标体系:1.基础性能指标:保留并优化了传统指标的计算方法和考核限值;2.动态性能指标:新增了调节超调量、调节稳定性、振荡次数等动态品质指标;3.综合性能评价指标:引入AGC综合调节性能指标K值评价方法,综合反映机组调节速率、调节精度和响应时间的整体水平,与电力辅助服务市场考核规则相适应。4.4测试方法与工况扩展(1)常规测试工况:完善了稳态负荷工况、负荷变动工况下的测试方法,细化了测试步骤和数据记录要求;(2)深度调峰测试工况:新增了30%额定负荷以下深度调峰工况的AGC性能测试方法,明确深度调峰状态下的机组运行约束条件和性能指标要求;(3)一次调频与AGC协调测试:增加了一次调频与AGC叠加动作时的综合性能测试方法,考核机组在多重调节指令作用下的协调控制能力;(4)特殊工况测试:涵盖机组冷态、温态、热态启动过程,以及煤质变化、辅机故障等非理想工况下的AGC性能测试适应性规定。4.5验收准则与等级评定在验收准则方面,将AGC性能指标分为"合格"与"优良"两个等级,分别对应不同的指标限值要求,既满足基本运行要求,又鼓励发电企业持续提升AGC性能水平。同时,明确了测试不合格情况下的整改复测程序,以及定期测试与抽检的管理要求。5主要参与单位介绍本标准由电力行业热工自动化与信息化标准化技术委员会(DL/TC31)归口管理,主要起草单位包括中国电力科学研究院有限公司、国家电力投资集团有限公司、华北电力科学研究院有限责任公司、西安热工研究院有限公司等多家行业权威技术机构。其中,中国电力科学研究院有限公司作为标准修订的核心支撑单位,在标准修订过程中发挥了关键作用。该院成立于1951年,是国家电网公司直属的综合性科研机构,长期从事电力系统规划、运行控制、自动化与信息化等领域的基础性、前瞻性研究。在AGC技术领域,中国电科院承担了多项国家级和省部级重大科研项目,在AGC性能评价方法、控制策略优化、辅助服务市场机制设计等方面积累了丰硕的研究成果。在DL/T1210-2025修订过程中,中国电科院牵头完成了标准框架设计、技术指标研究、测试方法验证等核心工作,利用其拥有的大型电力系统动态模拟实验室和半实物仿真平台,对关键测试方法进行了全面验证,为标准技术内容的科学性和可操作性提供了坚实的试验支撑。各参与单位分工明确、协同配合,共同保障了标准修订工作的顺利完成。6标准实施预期效益分析6.1技术效益DL/T1210-2025的实施将全面提升火电机组AGC性能测试的科学化、规范化水平。通过引入更加完善的性能指标体系和测试方法,能够更加准确地评估机组的真实调节能力,发现AGC系统中存在的深层次技术问题,为机组控制系统优化改进提供精准的技术指导。标准的实施将促进先进控制策略在火电机组AGC系统中的推广应用,推动机组调节品质的整体提升。结合一次调频与AGC协调控制测试、灵活性资源AGC性能测试等新内容的应用,将有效提升电力系统频率安全防控水平,为高比例新能源接入下的电网安全稳定运行提供重要技术保障。6.2经济效益在电力市场化环境下,机组AGC性能水平直接影响发电企业在辅助服务市场中的收益状况。标准的实施将促使发电企业更加重视AGC系统的建设、运维和性能提升工作,通过设备改造和控制策略优化提高AGC调节性能,从而获得更好的市场补偿收益。同时,科学的性能评价体系有助于电网调度机构更加合理地配置AGC调节资源,降低系统整体的调节成本,实现资源的优化配置。据初步估算,如果全网火电机组AGC综合性能指标平均提升10%,每年可减少系统频率控制成本数亿元。6.3社会效益6.4对行业管理的支撑作用本标准的发布实施为电力行业监管机构和电网调度部门提供了统一、规范的技术依据,有助于形成公平公正的AGC性能评价环境和辅助服务市场秩序。标准中明确的测试方法和验收程序,为新建机组并网试验、在役机组定期测试以及AGC辅助服务能力认定等工作提供了可直接引用的技术规范,将显著提升行业管理的规范化和精细化水平。7结论与展望7.1主要结论DL/T1210-2025《火力发电厂自动发电控制性能测试验收规程》的修订发布,是适应新型电力系统建设和电力市场化改革新形势的重要举措。标准在系统总结十多年来实践经验的基础上,针对新形势下AGC运行的新要求和新挑战,在指标体系、测试方法、验收准则等方面实现了全面优化升级,进一步提升了标准的科学性、先进性和可操作性。本标准的实施将有效促进火电机组AGC调节性能的全面提升,为电力系统频率安全稳定运行提供更加坚实的技术标准保障,同时对推动电力辅助服务市场健康发展、促进能源电力行业转型升级具有重要的支撑作用。7.2未来展望当前,新一轮科技革命和产业变革深入推进,电力系统正加速向数字化、智能化方向演进。展望未来,建议从以下方面持续完善AGC技术标准体系:一是密切跟踪人工智能、大数据分析、云计算等新一代信息技术在AGC领域的研究应用进展,适时开展AGC智能控制相关技术标准的预研和制定工作;二是配合全国统一电力市场建设进程,深入研究适应现货市场环境的AGC性能评价与考核机制,为市场规则制定提供技术标准支撑;三是结合储能、虚拟电厂等新兴调节资源的大规模应用,研究多类型资源协同AGC控制的技术要求与测试评价方法,推动构建面向多元调节资源的AGC标准化框架;四是加强国际交流与合作,积极参与IEC、IEEE等国际标准化组织的相关工作,推动我国AGC技术标准"走出去",为全球电力标准化事业贡献中国智慧和中国方案。标准建设永远在路上,DL/T1210-2025的发布不是终点,而是新的起点。我们有理由相信,在各级政府主管部门的指导下,在标准化技术委员会和广大电力企业的共同努力下,我国火电机组AGC技术标准化水平将不断迈上新台阶,为构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统提供更加有力的技术支撑。参考文献[1]国家能源局.DL/T1
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