I電動汽車充換電設(shè)施調(diào)頻控制技術(shù)規(guī)范Technicalspecificationforfrequency I 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14總體要求 45充換電設(shè)施參與調(diào)頻總體架構(gòu) 56調(diào)頻技術(shù)要求 7通信技術(shù)要求 6 6附錄A(資料性)充換電設(shè)施接入電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)總體架構(gòu) 8附錄B(資料性)充換電設(shè)施有功功率控制響應(yīng)曲線及參數(shù) 9附錄C(資料性)充換電設(shè)施參與一次調(diào)頻控制的頻率下垂特性曲線圖 附錄D(資料性)調(diào)頻基本采集信息 附錄E(資料性)調(diào)頻試驗方案 本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本文件由中國能源研究會提出并歸口。本文件起草單位：華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司、國網(wǎng)冀北電力有限公司、上海蔚來汽車有限公司、中國電力科學(xué)研究院有限公司、上海啟源芯動力科技有限公司、深圳市科中云技術(shù)有限公司、阿里云計算有限公司、北京市騰河智慧能源科技有限公司、北京清大科越股份有限公司、國網(wǎng)北京市電力公司、國網(wǎng)浙江省電力有限公司、國網(wǎng)(蘇州)城市能源研究院有限責(zé)任公司、電力規(guī)劃總院有限公司、中國電力工程顧問集團(tuán)東北電力設(shè)計院有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：丁然、王俊鎳、王澤森、陳宋宋、董家偉、李德智、孔帥皓、胡偉峰、梁貝寧、劉麗芳、郭鵬、黃振、常洪山、徐立中、李奇、周志宇、凡鵬飛、吳明宸、郭靜蓉、許員兢、何光、童成杰、郭夢婕、郭向威、孫杰、饒亦然、江海燕、徐海翔、姚一鳴、熊孝國、張政聰、馬翔、項中明、袁偉、葛良、魏笑然、孫瑋澤、張思琪。本文件為首次發(fā)布。本文件在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋至中國能源研究會。相關(guān)意見反饋聯(lián)系方式：中國能源研究會標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行辦公室(E-mail:cers@;電話T本文件規(guī)定了電動汽車充換電設(shè)施參與電網(wǎng)調(diào)頻的控制模式、功能要求和性能指標(biāo)。本文件適用于通過10kV/0.4kV電壓等級并網(wǎng)的電動汽車充換電設(shè)施，其他電壓等級可參照2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。電動汽車傳導(dǎo)充電系統(tǒng)第1部分：通用要求電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置第1部分：通用要求電動汽車非車載傳導(dǎo)式充電機與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議電動汽車充換電設(shè)施術(shù)語電化學(xué)儲能系統(tǒng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)導(dǎo)則光伏發(fā)電站功率控制系統(tǒng)技術(shù)要求電力系統(tǒng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)技術(shù)導(dǎo)則并網(wǎng)電源一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)定及試驗導(dǎo)則虛擬電廠管理規(guī)范虛擬電廠資源配置與評估技術(shù)規(guī)范遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)第5-104部分：傳輸規(guī)約采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸規(guī)約集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問電力系統(tǒng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)技術(shù)規(guī)范水力發(fā)電機組一次調(diào)頻技術(shù)要求及試驗導(dǎo)則3術(shù)語和定義為電動汽車提供電能的相關(guān)設(shè)施的總稱，包括充電設(shè)施和換電設(shè)施。2以傳導(dǎo)或無線方式與電動汽車或動力蓄電池連接，為其提供電能的設(shè)備。充換電服務(wù)運營商chargingandbatt為電動汽車用戶提供充換電服務(wù)的提供者，可包括充換電服務(wù)平臺運營商和充換電設(shè)施運營商，簡稱運營商。實現(xiàn)電動汽車充換電相關(guān)業(yè)務(wù)的營業(yè)服務(wù)、調(diào)度管理、運行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、運行決策的系統(tǒng)，為聯(lián)網(wǎng)電動汽車用戶提供信息服務(wù)。充換電運營服務(wù)系統(tǒng)可由充換電監(jiān)控平臺、充換電服務(wù)平臺、充換電服務(wù)客戶端等組成。[來源：GB/T29317-2021,9.4]電動汽車與電網(wǎng)充放電雙向互動vehicletogrid(V2G)電動汽車動力蓄電池通過充放電裝置與電網(wǎng)相連，作為儲能單元參與電網(wǎng)供電的運行方式，實現(xiàn)雙向能量流動。[來源：GB/T29317-2021,10.1.1]在其本地或互聯(lián)網(wǎng)云端部署的滿足相應(yīng)安全防護(hù)等級要求的自動化信息系統(tǒng)，具備對各類可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源實現(xiàn)信息接入、實時監(jiān)視、指令下達(dá)、操作控制、統(tǒng)計查詢、計量計費等功能?？蓪崿F(xiàn)對各類可調(diào)節(jié)負(fù)荷終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、狀態(tài)監(jiān)視以及異常監(jiān)視告警的功當(dāng)電力系統(tǒng)頻率偏離目標(biāo)頻率時，常規(guī)機組通過調(diào)速系統(tǒng)的自動反應(yīng)、新能源和儲能等并網(wǎng)主體通過快速頻率響應(yīng)，調(diào)整有功出力減少頻率偏差所提供的服務(wù)。指并網(wǎng)主體通過自動功率控制技術(shù)，包括自動發(fā)電控制(AGC)、自動功率控制(APC)等，跟蹤電力調(diào)度機構(gòu)下達(dá)的指令，按照一定調(diào)節(jié)速率實時調(diào)整發(fā)用電功率，以滿足電力系統(tǒng)頻率、聯(lián)絡(luò)線功率控制要求的服務(wù)。3采用信息通信和自動控制技術(shù)，通過調(diào)度側(cè)向發(fā)電廠、大工業(yè)負(fù)荷或聚合商平臺接入的可調(diào)節(jié)負(fù)荷下達(dá)實時調(diào)節(jié)指令，實現(xiàn)對電網(wǎng)調(diào)控范圍內(nèi)發(fā)電機、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)資源有功的目標(biāo)計算分配和自動跟蹤調(diào)節(jié)，達(dá)到滿足電網(wǎng)實時平衡及頻率調(diào)節(jié)等要求，維持系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡(luò)線交換功率在計劃偏差范圍內(nèi)的閉環(huán)控制過程，是傳統(tǒng)的自動發(fā)電控制(AGC)功能進(jìn)一步深化拓展。調(diào)差率activepower-frequencyregulationr充換電設(shè)施的調(diào)差率σ%,一般以百分?jǐn)?shù)表示，表達(dá)式如式(1)所示。持額定頻率時的有功功率，單位為MW。P——額定有功功率，單位為MW?！鱢——系統(tǒng)頻率的變化量，△f=f-fn,是頻率變化后的系統(tǒng)頻率，單位為赫茲(Hz)。fn——系統(tǒng)額定頻率，單位為赫茲(Hz)。下垂曲線droopcurve具備一次調(diào)頻能力的電力設(shè)備并網(wǎng)運行過程中，電網(wǎng)頻率與額定頻率產(chǎn)生偏差時，設(shè)備出力的變化曲線。充換電設(shè)施最大技術(shù)出力與最小技術(shù)出力之差。充換電設(shè)施在運行中實際所能提供的最大可靠充電功率。充換電設(shè)施在運行中實際所能提供的最大可靠放電功率。對充換電設(shè)施進(jìn)行充放電功率控制的單個控制指令的最大調(diào)節(jié)幅度。最小調(diào)節(jié)步長minimumadjustmentstep對充換電設(shè)施進(jìn)行充放電功率控制的單個控制指令的最小調(diào)節(jié)幅度。4充換電設(shè)施自接受到有功功率控制指令的時刻t?起，至實測有功功率開始變化，且變化幅度越過有功功率允許的響應(yīng)滯后死區(qū)范圍并在趨勢上不再返向的時刻t?之間的時間差，表達(dá)式如式(2)所示。上升時間risetime充換電設(shè)施實測有功功率達(dá)到有功控制目標(biāo)值10%的時刻t?,起，至實測有功功率達(dá)到有功控制目標(biāo)值90%的時刻t?之間的時間差，表達(dá)式如式(3)所示。充換電設(shè)施自接受到有功功率控制指令的時刻t?起，至實測有功功率第一次進(jìn)入有功控制目標(biāo)所允許的穩(wěn)態(tài)控制誤差帶其在趨勢上不再返向的時刻t?之間的時間差，表達(dá)式如式(4)所選取充換電設(shè)施實測有功功率變化至有功控制目標(biāo)值10%和90%的兩個工況點，兩點連線的斜率，表達(dá)式如式(5)所示。在有功控制目標(biāo)不變的工況下，在考核時間段內(nèi)，有功功率偏離有功控制目標(biāo)的偏差值，按正向有功穩(wěn)態(tài)偏差、負(fù)向有功穩(wěn)態(tài)偏差分別計算。應(yīng)充分利用充換電設(shè)施控制精度高、響應(yīng)速度快、充放電靈活的特點，實現(xiàn)調(diào)頻功能，其中調(diào)頻功能包括一次調(diào)頻和二次調(diào)頻。建議聚合后參與調(diào)頻的資源總?cè)萘坎坏陀?MW,以確保調(diào)頻效果和控制穩(wěn)定性。充換電設(shè)施參與電網(wǎng)調(diào)頻控制時，應(yīng)確保充換電設(shè)施的安全穩(wěn)定運行。充換電設(shè)施運行應(yīng)滿足GB/T31464要求，運行過程中應(yīng)確保人身和設(shè)備安全。充換電設(shè)施與電網(wǎng)通信應(yīng)滿足國5家和電力行業(yè)信息安全和GB/T36572等電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)相關(guān)要求。充換電設(shè)施與動力電池交互應(yīng)滿足GB/T18487.1、GB/T27930等標(biāo)準(zhǔn)要求，充換電設(shè)施調(diào)節(jié)應(yīng)在電池BMS允許5充換電設(shè)施參與調(diào)頻總體架構(gòu)電動汽車充換電設(shè)施參與電網(wǎng)調(diào)頻的總體架構(gòu)如附錄A所示，對于一次調(diào)頻、二次調(diào)頻等快速響應(yīng)要求的通過I區(qū)的安全接入?yún)^(qū)直接接入或通過內(nèi)外網(wǎng)隔離設(shè)備到調(diào)度機構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)區(qū)實6調(diào)頻技術(shù)要求當(dāng)電網(wǎng)頻率超過一次調(diào)頻控制死區(qū)時，具備電網(wǎng)一次調(diào)頻能力并提供一次調(diào)頻輔助服務(wù)的充換電設(shè)施應(yīng)具備主動有功功率響應(yīng)功能，快速響應(yīng)電網(wǎng)頻率變化，提高電網(wǎng)頻率穩(wěn)定水平。a)一次調(diào)頻功能應(yīng)在充換電站本地控制器中實現(xiàn)，聚合商平臺負(fù)責(zé)對不同站點一次調(diào)頻容量進(jìn)行動態(tài)分配。b)應(yīng)能夠按照一次調(diào)頻下垂曲線(見附錄C)進(jìn)行一次調(diào)頻動作。c)調(diào)差率、頻率死區(qū)、調(diào)頻限幅等一次調(diào)頻參數(shù)應(yīng)可設(shè)置。d)應(yīng)具備一次調(diào)頻投入/退出功能。e)應(yīng)具備一次調(diào)頻相關(guān)歷史數(shù)據(jù)的存儲、查詢功能。充換電設(shè)施聚合后整體的控制參數(shù)應(yīng)滿足以下要求，單個充換電設(shè)施可參照執(zhí)行：a)一次調(diào)頻調(diào)差率應(yīng)不大于5%,該技術(shù)指標(biāo)不考慮調(diào)頻死區(qū)的影響。b)一次調(diào)頻頻率死區(qū)應(yīng)設(shè)置在±0.c)一次調(diào)頻的功率調(diào)節(jié)限幅應(yīng)不小于最大可用充電功率的50%。d)一次調(diào)頻的投用范圍為調(diào)度機構(gòu)核定的出力范圍。充換電設(shè)施聚合后整體的性能指標(biāo)應(yīng)滿足以下要求，單個充換電設(shè)施可參照執(zhí)行：a)參與一次調(diào)頻的響應(yīng)滯后時間應(yīng)不大于3s。b)參與一次調(diào)頻的響應(yīng)速度應(yīng)滿足：達(dá)到90%理論調(diào)節(jié)功率的時間應(yīng)不大于12s。c)參與一次調(diào)頻的穩(wěn)定時間應(yīng)不大于30s。d)參與一次調(diào)頻的穩(wěn)定運行時間應(yīng)不小于1min。e)頻率信號的采樣周期應(yīng)不大于100ms,頻率測量精度不大于0.003Hz,應(yīng)具備測量0.003Hz及更小的頻率變化。f)有功功率調(diào)節(jié)偏差不超過±5%Pn。當(dāng)接收到電網(wǎng)調(diào)度下發(fā)的AGC/APC控制目標(biāo)時，應(yīng)實時生成有功控制指令并執(zhí)行，實現(xiàn)對調(diào)度AGC/APC控制目標(biāo)的跟蹤。a)應(yīng)具備對調(diào)度下發(fā)AGC/APC控制指令的校驗功能。校驗AGC/APC控制指令是否超出最大可用充/放電功率、可用容量等安全范圍；對從調(diào)度下發(fā)的AGC/APC控制指令的調(diào)節(jié)步長應(yīng)進(jìn)行幅度校驗，超出最大允許幅度時須拒絕執(zhí)行，并向調(diào)度主站上報告警6b)接收到AGC控制目標(biāo)后，應(yīng)根據(jù)運行狀態(tài)、SOE和電池倍率特性等條件，采用相應(yīng)的控制策略合理生成有功控制指令，宜采用等裕度或等比例策略。c)在電網(wǎng)頻率異常、通信中斷和儲能系統(tǒng)故障等情況時，應(yīng)閉鎖AGC控制功能d)應(yīng)具備一次調(diào)頻與AGC協(xié)調(diào)控制功能。在AGC調(diào)節(jié)過程中，應(yīng)優(yōu)先響應(yīng)一次調(diào)頻，并能夠正確閉鎖與一次調(diào)頻動作方向相反的AGC指令，避免發(fā)生三反向調(diào)節(jié)。e)響應(yīng)死區(qū)、穩(wěn)態(tài)控制偏差、調(diào)節(jié)速率等AGC控制參數(shù)應(yīng)可設(shè)置。f)應(yīng)具備AGC遠(yuǎn)方/就地控制功能，各儲能單元應(yīng)具備AGC投入/退出控制功能。g)應(yīng)具備AGC相關(guān)歷史數(shù)據(jù)的存儲、查詢功能。6.2.2控制參數(shù)充換電設(shè)施聚合后整體的控制參數(shù)應(yīng)滿足以下要求，單個充換電設(shè)施可參照執(zhí)行：a)響應(yīng)死區(qū)應(yīng)設(shè)置在±5%Pn內(nèi)。b)穩(wěn)態(tài)控制偏差應(yīng)設(shè)置在±5%Pn內(nèi)。c)最大調(diào)節(jié)步長應(yīng)設(shè)置為100%Pn。d)最大可用充電功率應(yīng)設(shè)置為100%Pn。e)對于具備放電能力的資源，最大可用放電功率應(yīng)設(shè)置為100%Pn。f)SOE上限和下限應(yīng)充分考慮充換電站運營狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)評估。g)AGC的投用范圍為調(diào)度機構(gòu)核定的出力范圍。充換電設(shè)施聚合后整體的性能指標(biāo)應(yīng)滿足以下要求，單個充換電設(shè)施可參照執(zhí)行：a)AGC功能的年可用率應(yīng)不小于90%。b)AGC功能調(diào)節(jié)合格率應(yīng)不小于90%,其中，充放電功率在接收AGC控制目標(biāo)后的規(guī)定時間里到達(dá)穩(wěn)態(tài)控制偏差內(nèi)為合格點。c)到AGC指令后的響應(yīng)時間不大于30s。d)收到AGC指令后的調(diào)節(jié)時間不大于90se)AGC的實際平均調(diào)節(jié)速率應(yīng)不小于10%Pn/60s。f)AGC的穩(wěn)態(tài)偏差應(yīng)不超過±5%Pn。充換電設(shè)施或聚合商與調(diào)度主站應(yīng)采用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、專用遠(yuǎn)動通道等進(jìn)行通信，通信7.2.1充換電設(shè)施或聚合商上送至調(diào)度主站的實時遙測信息，具體內(nèi)容參見附表D.1。7.2.2調(diào)度主站下發(fā)至充換電設(shè)施或聚合商的遙調(diào)命令，具體內(nèi)容參見附表D.2。7.2.3充換電設(shè)施或聚合商上送給至調(diào)度主站的實時遙信信息，具體內(nèi)容參見附表D.37.2.4調(diào)度主站下發(fā)至充換電設(shè)施或聚合商的遙控命令，具體內(nèi)容參見附表D.4。7.2.5單個充換電設(shè)施及聚合數(shù)據(jù)的遙測、遙調(diào)、遙信和調(diào)控數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行存儲，聚合商平期限不得少于1年，并應(yīng)具備數(shù)據(jù)完整性校驗和追溯功能。8測試內(nèi)容8.1.1充換電設(shè)施或聚合商應(yīng)選擇系統(tǒng)負(fù)荷峰段及谷段兩種工況。8.1.2對系統(tǒng)負(fù)荷平段工況有特定要求的，應(yīng)開展系統(tǒng)平段工況下的試驗。7通過連續(xù)改變模擬的機組順差(模擬轉(zhuǎn)速)信號測試一次調(diào)頻死區(qū)，直至有功功率開始規(guī)通過順差(模擬轉(zhuǎn)速)階躍試驗得到一次調(diào)頻滯后時間、上升時間、調(diào)節(jié)時間。每個工況階躍試驗至少包括±0.05Hz、±0.15Hz、±0.3Hz的有效頻差階躍，最大有效頻差宜不超過±0.4Hz,頻差應(yīng)持續(xù)保持至一次調(diào)頻功率達(dá)到理論計算值后40s。具體性能指標(biāo)應(yīng)滿設(shè)置有一次調(diào)頻限幅的，應(yīng)分別測試系統(tǒng)負(fù)荷峰段及谷段工況下的最大調(diào)節(jié)幅度。對系統(tǒng)負(fù)荷平段工況有特定要求的，應(yīng)開展系統(tǒng)負(fù)荷平段工況下的一次調(diào)頻試驗。包含聚合和單體兩種形式，測試方法均為在每個工況下設(shè)置被測試資源的充電功率，逐級按照25%額定功率開展升功率和降功率測試。根據(jù)功率響應(yīng)數(shù)據(jù)同步開展包括AGC響應(yīng)時間、調(diào)節(jié)時間、平均調(diào)節(jié)速率、穩(wěn)態(tài)偏差指標(biāo)(資料性)內(nèi)外網(wǎng)隔離設(shè)備調(diào)度機構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)區(qū)電網(wǎng)公司互聯(lián)網(wǎng)大區(qū)互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)可調(diào)節(jié)負(fù)荷安全子區(qū)安全接入?yún)^(qū)專網(wǎng)圖A.1充換電設(shè)施接入電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)總體架構(gòu)9(資料性)P?t2:充換電設(shè)施或聚合商實測有功功率達(dá)到有功控制目標(biāo)值10%的時刻；t?:充換電設(shè)施或聚合商實測有功功率達(dá)到有功控制目標(biāo)值90%的時刻；±8%:穩(wěn)態(tài)控制誤差帶。(資料性)Pf(Hz)-0.5-fo-fof(Hz)(資料性)調(diào)頻基本采集信息根據(jù)為滿足調(diào)度對充換電可調(diào)節(jié)資源的調(diào)頻需求，依據(jù)DL/T634.5104-2009遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)第5-104部分進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，將充換電站內(nèi)電氣量信息等遙測、遙信、遙調(diào)、遙控通過104協(xié)議上傳。表D.1充換電可調(diào)節(jié)負(fù)荷遙測點表地址：(十進(jìn)制)說明1電為正，kW2系統(tǒng)最大可充電功率3系統(tǒng)最大可放電功率4電量，kWh5電量，kWh6系統(tǒng)充放電狀態(tài)78電池最高SOC9電池最低SOC電池平均SOC系統(tǒng)電壓系統(tǒng)SOC電表總有功功率電表總無功功率電表正向總有功電度電表反向總有功電度備用備用備用備用表D.2充換電可調(diào)節(jié)負(fù)荷遙調(diào)點表地址(十進(jìn)制)說明1調(diào)度或者虛擬電廠下發(fā)的APC指令，充電為負(fù)，2備用