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同学们好

今天我给大家讲第八讲

辅助服务市场

在这一章里面

我们重点介绍六方面的内容

第一 什么是电力辅助服务

第二 什么是调频

什么是旋转备用

什么是黑启动

什么是无功服务

下面我们来一一介绍

首先 我们介绍一下

什么是电力辅助服务市场

那么到底什么是电力辅助服务呢

它的具体定义是这样的

为维护电力系统的安全稳定的运行

保证电能的质量

由发电企业和电力企业提供的

注意 除正常生产电能以外的服务

它包括 调频 备用 无功调节 黑启动等等

这就是辅助服务

这是定义

那么我们下面来具体的理解一下

那么首先我们来了解一下

什么是频率控制

那么要了解频率控制

首先要了解一下

我们为什么这么做

频率控制的核心思想

是为了让发电机来进行负荷的跟踪

所以有的时候也称其为

负荷跟踪与频率控制

那么到底频率会产生偏差的原因是什么呢

大家都知道

在我们的交流电力系统当中

正常运行的时候

我们频率是要稳定在额定的功率

中国是50赫兹

美国是60赫兹附近

什么叫50赫兹呢

也就是每秒钟50赫兹

就说我们的电机每小时要转3000转

这个频率如果不正常

我们电动机都不能正常的运行

所以我们频率将成为我们电力系统

一个重要的质量保证

在运行上是有详细的规定的

那么为什么会产生频率偏差呢

是由于负荷预测的偏差

新能源出力的波动 机组跳闸等等

出现短时的有功功率的不平衡

就造成了频率偏离的额定的功率

那么它到底怎么偏呢

我们下面来看这张图片

比如说现在我们正常的发电机

在正常的运行着

突然有一个负荷发生变化了

对吧 它突然没了

哎呦 这个时候发电机就过大了

负荷就轻了

这时频率就加快了

那么另外一种情况是

突然我们增加了负荷

这个时候发电机变小了

负荷变重了

这个时候频率就下降了

所以频率在发生着变化

所以频率发生变化的

根本的原因是什么呢

是供需之间不平衡了

当供大于求的时候 频率会上升

当供不应求的时候 频率会下降

所以我们要解决这个问题

解决频率的控制

怎么解决呢

我们必须要与其他的机组

来跟踪这个供需的变化

来保持它必须平衡

不能供大于求

也不能供小于求

所以这就是我们要定义的

电力系统频率控制

是具备自动发电控制的

一些机组或者储能设备

要接受我们电网调度的指令

来跟踪负荷的变化

将系统的频率维持在允许的偏差范围内

也就是说我们的调度要给我们的

所有可以参与调频的设备发指令

如果负荷供大于求了

我们要求发电机降处理

如果说这个时候我们系统频率下降了

那么这个时候说明我们是

供不应求了 等等等等

所以在这种情况下面

我们都把它称之为电力系统的频率控制

那么另外一个辅助服务是什么呢

是备用

那么备用是什么概念呢

同学们他主要的概念是

在满足最大负荷需求的时候

应该为负荷预测的偏差

要预留一定的预度

另外一个我们还要考虑

我们系统中最大发电机的强迫停运

突然停下来了

那么这个时候 我们需要另外一台机组

增加出力 来弥补它的用量

更重要的是现在新能源发电随机的波动

那么这个时候会产生重大的偏差

就必须有个机组备在那个地方

顾名思义叫备用

要不断去跟踪我们新能源的上下的波动

那么详细的划分

可划分为旋转备用 非旋转备用和替代备用

具体怎么定义的

我们下面还会具体的介绍

那么大家可以看这张图

这张图上

我们有一个发电厂突然出故障了 对吧

这个时候我们就需要

另外一台机组紧急的顶上

第四个方面

我们需要了解的是无功电压的支撑

那么无功电压的支撑是什么概念呢

是指 我们发电机和电力系统中

其他的无功设备注入或系统吸收无功

以维持我们系统允许的电压波动的范围

大家可以看这张图上

我们向线圈里面输送无功了

这个时候就能够维持电子厂

那么输送这种无功的方式

可以是接地电容

可以是无功的补偿器

也可以自动电压调节器

但是我们发电机

也可以提供具体的无功的

所以我们电压是需要无功来支持的

这个时候我们发电机组

在支持发无功的时候

当然需要牺牲一定的容量作为代价

第五个方面是事后的恢复启动 叫黑启动

是指什么呢

整个电网因故障突然全部停运了

比如说遇上暴风骤雨来了

一个台风来了

整个电网全黑了

所有的机组都停了

电网大面积停电

全部停掉了

那么我们要问同学们一个问题

这个时候谁来启动第一台发电机组

也就是说这个机组在提供过程中

谁来提供厂用电

由这个机组启动起来以后

再去为别的机组提供厂用电

这个就叫做黑启动机组

所谓黑就是电网black

电网黑掉了 全停了

这时候我们必须要有机组

能够自己启动起来

往往在这个过程中

比如说我们用柴油机对吧

平常你啥事没有

但是一旦出现大事故的时候

要你启动的时候

你要能够顶上

点燃我们整个电力系统

这就是黑启动的概念

它也是一种辅助服务

尽管这个容量平常没有用

但是离它是不行的

大家可以看这张图上

这个我们电网突然之间

出现了全网大停电

那么黑启动机组在这个时候

如果它启动了 它冒烟了

它会向整个电网送电

再带动其他的机组给他们供厂用电

再带动他们启动起来

整个电网又恢复了全面的供电

这就是黑启动的作用

那么黑启动的电厂

黑启动是以启动为前提的

所以我们必须认识到

黑启动电厂应具备

在没有外援电厂的情况下面

能够自动的启动自己发电的能力

比如说柴油机组

这就是黑启动

好了 我们认识到了

我们的电网存在这样的辅助服务

从调频 备用 无功到黑启动

那么我们要问了

我们怎么从经济学的角度去认识它呢

这就是我们引出了辅助服务市场

什么叫辅助服务市场呢

也就是说我们要如何用市场的机制

去发现这些辅助服务的价值

大家也认识到

调频 旋转 备用

是需要一定容量在线运行的

以满足我随时的发电和供电的平衡

也就是说我调频和备用要留出一个容量

来参与调频来提供备用

辅助服务的经济学意义就在于

它放弃在电量市场上发电的机会

我们这个时候就认为产生了机会成本

这个机会成本就是

它在电量市场上

发电可以获益的那个机会叫做机会成本

因此我们辅助服务市场

就是通过市场竞争的方式

来发现这个机会成本到底有多大

所以我们归纳起来

辅助服务的本质是什么呢

是提供预留的容量

并且在调用时产生电量

所以应通过辅助服务市场

来发现这一辅助服务

这就是辅助服务市场的根本的目的

好了 我们到此就介绍完了

什么是辅助服务市场