《GB/T40595-2021并網(wǎng)電源一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)定及試驗導(dǎo)則》

專題研究報告目錄雙碳目標下電網(wǎng)頻率安全新基石?專家視角解讀一次調(diào)頻標準的核心價值與時代使命頻率響應(yīng)“快準穩(wěn)”如何落地?標準框架下一次調(diào)頻關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的設(shè)定邏輯與實踐新能源高滲透下的調(diào)頻挑戰(zhàn)?標準如何破解風電光伏一次調(diào)頻能力不足的行業(yè)痛點跨省跨區(qū)電網(wǎng)協(xié)同調(diào)頻怎么做?標準對互聯(lián)電網(wǎng)一次調(diào)頻協(xié)調(diào)機制的規(guī)范與指引標準落地遭遇哪些梗阻?企業(yè)執(zhí)行中的常見問題與專家給出的優(yōu)化解決方案覆蓋全電源類型的技術(shù)標尺?深度剖析標準對不同并網(wǎng)電源的一次調(diào)頻要求差異試驗驗證是質(zhì)量關(guān)口?詳解標準規(guī)定的一次調(diào)頻試驗方法

、

流程及合格判定準則儲能技術(shù)成調(diào)頻新勢力?標準視角看儲能參與一次調(diào)頻的技術(shù)路徑與發(fā)展機遇數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能調(diào)頻管理?標準下一次調(diào)頻監(jiān)測與評估體系的構(gòu)建與應(yīng)用趨勢面向2035的調(diào)頻技術(shù)演進?基于標準預(yù)判一次調(diào)頻領(lǐng)域的技術(shù)突破與標準升級方雙碳目標下電網(wǎng)頻率安全新基石？專家視角解讀一次調(diào)頻標準的核心價值與時代使命標準出臺的時代背景：雙碳與電網(wǎng)變革的雙重驅(qū)動1“雙碳”目標推動新能源大規(guī)模并網(wǎng)，電網(wǎng)呈現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”多元化特征，傳統(tǒng)以火電為主的調(diào)頻體系被打破，頻率波動風險加劇。此前行業(yè)缺乏統(tǒng)一的一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)范，不同電源調(diào)頻能力參差不齊，影響電網(wǎng)安全。GB/T40595-2021的出臺，正是為解決這一痛點，構(gòu)建適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)技術(shù)基礎(chǔ)。2（二）核心價值：從技術(shù)規(guī)范到電網(wǎng)安全的“壓艙石”該標準明確了并網(wǎng)電源一次調(diào)頻的技術(shù)要求、試驗方法等核心內(nèi)容，填補了行業(yè)空白。其價值不僅在于統(tǒng)一技術(shù)標尺，更在于通過規(guī)范各電源調(diào)頻行為，提升電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性，保障電力系統(tǒng)可靠運行，為新能源高比例接入提供安全支撐，是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要技術(shù)保障。12（三）時代使命：支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)綱領(lǐng)在電力系統(tǒng)向清潔低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，標準承擔著引導(dǎo)電源側(cè)技術(shù)升級的使命。它推動傳統(tǒng)電源優(yōu)化調(diào)頻性能，倒逼新能源提升調(diào)節(jié)能力，促進儲能等新型調(diào)節(jié)資源發(fā)展，助力構(gòu)建“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同互動的調(diào)頻體系，為實現(xiàn)雙碳目標下的電力安全提供技術(shù)遵循。12、覆蓋全電源類型的技術(shù)標尺？深度剖析標準對不同并網(wǎng)電源的一次調(diào)頻要求差異火電：傳統(tǒng)調(diào)頻主力的性能升級要求標準明確火電一次調(diào)頻的響應(yīng)死區(qū)、響應(yīng)時間、調(diào)節(jié)幅度等指標。要求火電機組頻率偏差超過死區(qū)后，10秒內(nèi)響應(yīng)，30秒內(nèi)達到最大調(diào)節(jié)幅度。針對不同容量機組細化參數(shù)，強調(diào)機組調(diào)門控制的靈活性，同時要求配備完善的調(diào)頻邏輯，確保在不同工況下穩(wěn)定發(fā)揮調(diào)頻作用。12（二）水電：靈活調(diào)節(jié)優(yōu)勢的規(guī)范與強化水電因調(diào)節(jié)速度快，標準對其調(diào)頻響應(yīng)速度要求更嚴格，規(guī)定5秒內(nèi)須響應(yīng)，20秒內(nèi)達最大調(diào)節(jié)量?？紤]到水電受水頭、流量影響大，標準明確不同運行工況下的參數(shù)修正方法，要求水輪機調(diào)速系統(tǒng)具備自適應(yīng)能力，同時對機組調(diào)頻后的穩(wěn)定時間作出具體規(guī)定，避免頻率波動。（三）新能源：從“被動適應(yīng)”到“主動參與”的轉(zhuǎn)型要求1這是標準的重點突破，要求風電、光伏電站具備一次調(diào)頻能力。規(guī)定新能源電站需通過虛擬慣量控制、下垂控制等技術(shù)，模擬傳統(tǒng)電源調(diào)頻特性，響應(yīng)死區(qū)與火電一致，響應(yīng)時間不超過15秒。同時明確電站容量越大，調(diào)頻調(diào)節(jié)幅度要求越高，推動新能源從“電量型”向“電量-調(diào)節(jié)型”轉(zhuǎn)變。2儲能與其他電源：新型調(diào)節(jié)資源的接入規(guī)范標準將儲能納入一次調(diào)頻主體，要求儲能系統(tǒng)響應(yīng)時間不超過2秒，調(diào)節(jié)精度高于傳統(tǒng)電源，充分發(fā)揮其快速響應(yīng)優(yōu)勢。對燃氣輪機、生物質(zhì)能等電源，結(jié)合其技術(shù)特性設(shè)定差異化參數(shù)，燃氣輪機參照火電但響應(yīng)時間縮短，生物質(zhì)能則強調(diào)燃料穩(wěn)定性對調(diào)頻的影響。12、頻率響應(yīng)“快準穩(wěn)”如何落地？標準框架下一次調(diào)頻關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的設(shè)定邏輯與實踐響應(yīng)死區(qū)：平衡調(diào)節(jié)精度與設(shè)備損耗的核心參數(shù)01標準將基本響應(yīng)死區(qū)設(shè)定為±0.03Hz，特殊場景可放寬至±0.05Hz。設(shè)定邏輯基于電網(wǎng)頻率允許波動范圍與設(shè)備調(diào)節(jié)成本的平衡：死區(qū)過小易導(dǎo)致設(shè)備頻繁調(diào)節(jié)，增加損耗；過大則無法及時抑制頻率偏差。實踐中，火電、水電按基本死區(qū)執(zhí)行，新能源可通過集群控制優(yōu)化死區(qū)設(shè)置。02（二）響應(yīng)時間：基于電源特性的差異化管控標準按電源調(diào)節(jié)能力排序設(shè)定響應(yīng)時間：儲能＜水電＜火電＜新能源。這一邏輯源于各類電源的物理特性，如儲能通過電力電子器件實現(xiàn)毫秒級響應(yīng)，而新能源受功率預(yù)測精度影響需預(yù)留反應(yīng)時間。實踐中，電源需通過控制系統(tǒng)優(yōu)化，如火電采用汽機閥門快開技術(shù)，確保達標。（三）調(diào)節(jié)幅度與持續(xù)時間：保障頻率恢復(fù)的關(guān)鍵支撐1調(diào)節(jié)幅度與電源額定容量掛鉤，火電、水電不低于額定容量的5%，新能源不低于3%，儲能不低于10%。持續(xù)時間要求不低于30秒，確保為二次調(diào)頻爭取時間。設(shè)定邏輯基于電網(wǎng)典型故障下的頻率缺額，實踐中需結(jié)合電源運行狀態(tài)動態(tài)調(diào)整，如新能源在滿發(fā)時可通過減載預(yù)留調(diào)節(jié)空間。2恢復(fù)特性：避免頻率反調(diào)的重要保障標準要求調(diào)頻結(jié)束后，電源出力需平穩(wěn)恢復(fù)至目標值，恢復(fù)時間控制在60-180秒，避免因出力驟升驟降引發(fā)頻率反調(diào)。設(shè)定邏輯基于電網(wǎng)頻率恢復(fù)的穩(wěn)定性需求，實踐中通過PID控制算法優(yōu)化恢復(fù)曲線，火電重點控制煤量、汽壓協(xié)調(diào)，新能源則通過功率預(yù)測指導(dǎo)恢復(fù)過程。12、試驗驗證是質(zhì)量關(guān)口？詳解標準規(guī)定的一次調(diào)頻試驗方法、流程及合格判定準則試驗前準備：確保試驗安全與數(shù)據(jù)有效01標準要求試驗前完成電源調(diào)頻邏輯核查、控制系統(tǒng)參數(shù)整定，配備精度不低于0.01Hz的頻率測量設(shè)備與實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。需制定安全預(yù)案，明確試驗邊界條件，如電網(wǎng)頻率穩(wěn)定在50±0.02Hz，電源出力維持在額定容量的30%-70%，避免試驗影響電網(wǎng)安全。02（二）核心試驗方法：靜態(tài)與動態(tài)試驗結(jié)合01靜態(tài)試驗通過模擬頻率偏差，測試電源調(diào)頻參數(shù)準確性；動態(tài)試驗則模擬電網(wǎng)實際頻率波動，檢驗調(diào)頻響應(yīng)的實時性。標準推薦采用“頻率階躍擾動法”，分±0.05Hz、±0.1Hz等不同擾動等級，全面測試電源在輕、重擾動下的表現(xiàn)，同時要求記錄響應(yīng)時間、調(diào)節(jié)幅度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。02（三）試驗流程規(guī)范：從方案審批到報告編制流程包括試驗方案編制與審批、現(xiàn)場準備、試驗實施、數(shù)據(jù)整理分析、報告編制。標準明確每個環(huán)節(jié)的責任主體，要求試驗方案需經(jīng)電網(wǎng)企業(yè)與發(fā)電企業(yè)共同審核，試驗過程需有第三方見證，數(shù)據(jù)需連續(xù)記錄且完整率不低于95%，確保試驗結(jié)果的公正性與權(quán)威性。合格判定準則：量化指標與綜合評估結(jié)合01判定分單項指標與綜合性能兩類：單項指標如響應(yīng)時間、調(diào)節(jié)幅度需100%符合標準要求；綜合性能則評估調(diào)頻過程的穩(wěn)定性、無反調(diào)現(xiàn)象等。若單項指標不合格，允許整改后重新試驗，累計試驗次數(shù)不超過3次，仍不合格則電源不得并網(wǎng)運行，強化試驗的剛性約束。02、新能源高滲透下的調(diào)頻挑戰(zhàn)？標準如何破解風電光伏一次調(diào)頻能力不足的行業(yè)痛點（五）

行業(yè)痛點：

新能源調(diào)頻的三大核心難題風電

、

光伏因具有波動性

、

間歇性，

傳統(tǒng)上缺乏慣量與調(diào)頻能力，

存在三大難題：

響應(yīng)速度慢，

受功率電子器件控制延遲影響；

調(diào)節(jié)精度低，出力波動易導(dǎo)致調(diào)頻超調(diào)；

慣量支撐弱，

無法像傳統(tǒng)電源那樣抑制頻率突變，

這些問題隨新能源滲透率提升愈發(fā)突出。（六）

標準破解路徑一：

強制要求配備調(diào)頻控制技術(shù)標準明確新能源電站必須配置虛擬慣量控制

、

下垂控制功能，

通過控制算法模擬傳統(tǒng)電源的慣量特性與調(diào)頻特性

。

要求虛擬慣量系數(shù)不低于0.5s，

下垂系數(shù)按

電網(wǎng)要求設(shè)定，

確保電站能快速響應(yīng)頻率偏差，同時規(guī)定控制軟件需通過兼容性測試，

避免與電網(wǎng)控制系統(tǒng)沖突。（七）

標準破解路徑二：

細化調(diào)頻參數(shù)與考核機制針對新能源特性，

標準將其響應(yīng)時間放寬至15秒，

但要求調(diào)節(jié)精度更高，

超調(diào)量不超過10%

。

建立“基礎(chǔ)調(diào)頻能力+考核激勵”機制，

對達標電站給予并網(wǎng)優(yōu)先

權(quán)

，

未達標則限制出力

。

同時要求電站配備功率預(yù)測系統(tǒng)，

提前預(yù)留5%-10%的調(diào)節(jié)容量，

保障調(diào)頻可用性。（八）

標準破解路徑三

：推動新能源集群化調(diào)頻考慮到單座新能源電站調(diào)節(jié)能力有限，

標準鼓勵采用集群控制模式，

將區(qū)域內(nèi)多個電站整合為“虛擬電廠”

，

統(tǒng)一參與一次調(diào)頻

。規(guī)定集群需設(shè)置集中控制中心，實現(xiàn)調(diào)頻指令的快速分發(fā)與協(xié)調(diào)控制，

集群整體調(diào)節(jié)幅度不低于區(qū)域新能源總?cè)萘康?%，

提升調(diào)頻效率。、儲能技術(shù)成調(diào)頻新勢力？標準視角看儲能參與一次調(diào)頻的技術(shù)路徑與發(fā)展機遇儲能的調(diào)頻優(yōu)勢：標準為何將其列為核心調(diào)節(jié)資源儲能具有響應(yīng)速度快（毫秒級）、調(diào)節(jié)精度高、充放靈活等優(yōu)勢，完美契合一次調(diào)頻“快準穩(wěn)”需求。標準將儲能與傳統(tǒng)電源并列，甚至提出更嚴格的技術(shù)要求，正是看中其潛力。儲能可快速平抑新能源波動，補充傳統(tǒng)電源調(diào)頻缺口，是新型電力系統(tǒng)中調(diào)頻資源的重要組成部分。（二）技術(shù)路徑：不同儲能類型的調(diào)頻應(yīng)用規(guī)范01標準針對電化學儲能、抽水蓄能、飛輪儲能等類型細化要求：電化學儲能響應(yīng)時間≤2秒，充放效率≥85%；抽水蓄能參照水電但調(diào)節(jié)速度加快；飛輪儲能則強調(diào)其短時大功率調(diào)節(jié)優(yōu)勢，用于應(yīng)對突發(fā)頻率擾動。要求儲能系統(tǒng)具備SOC（荷電狀態(tài)）管理功能，避免過充過放。02（三）并網(wǎng)接口要求：確保儲能與電網(wǎng)的協(xié)同運行01標準明確儲能并網(wǎng)接口需支持四象限運行，具備快速功率控制能力，接口保護裝置需與電網(wǎng)保護協(xié)調(diào)配合。要求儲能系統(tǒng)能接收電網(wǎng)調(diào)頻指令，并在100ms內(nèi)響應(yīng)，同時具備頻率、電壓等參數(shù)的自主監(jiān)測能力，當電網(wǎng)故障時能快速脫網(wǎng)，保障電網(wǎng)安全。02發(fā)展機遇：標準推動下的儲能調(diào)頻商業(yè)化前景01標準的實施為儲能調(diào)頻提供了政策依據(jù)與技術(shù)規(guī)范，推動其從示范走向規(guī)?；瘧?yīng)用。隨著電力市場改革深入，儲能調(diào)頻可通過輔助服務(wù)市場獲得收益，如廣東、山西等地已開展儲能調(diào)頻交易試點。標準明確的技術(shù)參數(shù)為儲能項目設(shè)計、建設(shè)提供指導(dǎo)，加速儲能調(diào)頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展。02、跨省跨區(qū)電網(wǎng)協(xié)同調(diào)頻怎么做？標準對互聯(lián)電網(wǎng)一次調(diào)頻協(xié)調(diào)機制的規(guī)范與指引跨省跨區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)后，某一區(qū)域的頻率擾動會快速傳導(dǎo)至其他區(qū)域，傳統(tǒng)“各自為戰(zhàn)”的調(diào)頻模式易導(dǎo)致調(diào)節(jié)沖突，出現(xiàn)“過度調(diào)頻”或“調(diào)節(jié)不足”。如西部新能源基地功率波動，會通過特高壓線路影響東部電網(wǎng)頻率，亟需建立協(xié)同調(diào)頻機制?；ヂ?lián)電網(wǎng)調(diào)頻痛點：區(qū)域間頻率波動的傳導(dǎo)難題010201（二）協(xié)同機制核心：建立統(tǒng)一的調(diào)頻指令下發(fā)體系標準提出構(gòu)建“區(qū)域協(xié)調(diào)、分級控制”的協(xié)同機制，由上級電網(wǎng)調(diào)度中心統(tǒng)一計算調(diào)頻需求，向各區(qū)域下發(fā)調(diào)頻指令。明確指令優(yōu)先級，區(qū)域內(nèi)調(diào)頻資源優(yōu)先響應(yīng)本區(qū)域需求，剩余能力參與跨區(qū)域協(xié)同。要求建立調(diào)頻信息共享平臺，實現(xiàn)各區(qū)域頻率、出力數(shù)據(jù)實時互通。（三）區(qū)域責任劃分：基于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的調(diào)頻分工標準按區(qū)域電網(wǎng)功能劃分責任：電源集中區(qū)（如西北）重點提升新能源調(diào)頻能力，抑制功率波動源頭；負荷中心區(qū)（如華東）強化火電、儲能調(diào)頻儲備，快速響應(yīng)負荷變化；聯(lián)絡(luò)線所在區(qū)域則需控制調(diào)頻力度，避免聯(lián)絡(luò)線功率大幅波動，保障互聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定。技術(shù)保障：通信與控制技術(shù)的支撐要求1標準要求跨省跨區(qū)電網(wǎng)的調(diào)頻通信網(wǎng)絡(luò)延遲不超過50ms，采用雙鏈路冗余設(shè)計，確保指令傳輸可靠?？刂品矫?，推廣“廣域測量系統(tǒng)（WAMS）+實時控制”技術(shù)，實現(xiàn)對全網(wǎng)頻率的精準監(jiān)測與協(xié)同控制，同時要求各區(qū)域電源具備接收遠程調(diào)頻指令的能力，確保指令有效執(zhí)行。2、數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能調(diào)頻管理？標準下一次調(diào)頻監(jiān)測與評估體系的構(gòu)建與應(yīng)用趨勢傳統(tǒng)監(jiān)測短板：數(shù)據(jù)分散與評估滯后的問題01此前一次調(diào)頻監(jiān)測多依賴單廠站數(shù)據(jù)，存在數(shù)據(jù)分散、缺乏統(tǒng)一分析平臺的問題，導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)度中心無法實時掌握全網(wǎng)調(diào)頻資源狀態(tài)，評估工作需事后人工整理數(shù)據(jù)，滯后性強，難以適應(yīng)新型電力系統(tǒng)下的動態(tài)調(diào)頻需求。02（二）標準要求的監(jiān)測體系：全維度數(shù)據(jù)采集與實時監(jiān)控01標準規(guī)定監(jiān)測體系需采集電源側(cè)（響應(yīng)時間、調(diào)節(jié)幅度等）、電網(wǎng)側(cè)（頻率、聯(lián)絡(luò)線功率等）、環(huán)境側(cè)（風速、光照等）三類數(shù)據(jù)，采集頻率不低于10Hz。要求建立省級及以上調(diào)頻監(jiān)測平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲、實時展示，對異常調(diào)頻行為自動告警，提升管理效率。02（三）評估體系構(gòu)建：量化指標與綜合評級結(jié)合評估體系包括單項指標評分與綜合評級，單項指標按達標率計分，綜合評級分為A、B、C、D四級。標準明確評估周期為每月一次，評估結(jié)果與電源并網(wǎng)權(quán)限、輔助服務(wù)收益掛鉤。對A級電源給予獎勵，D級電源限期整改，強化評估的激勵約束作用。應(yīng)用趨勢：數(shù)字化技術(shù)推動調(diào)頻智能化標準推動下，監(jiān)測與評估體系正向智能化發(fā)展。通過大數(shù)據(jù)分析挖掘調(diào)頻規(guī)律，為參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)；利用AI算法預(yù)測調(diào)頻需求，實現(xiàn)主動調(diào)頻；結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)，模擬不同場景下的調(diào)頻效果，提前制定應(yīng)對策略，推動一次調(diào)頻從“被動響應(yīng)”向“主動預(yù)測”轉(zhuǎn)型。、標準落地遭遇哪些梗阻？企業(yè)執(zhí)行中的常見問題與專家給出的優(yōu)化解決方案執(zhí)行梗阻一：新能源企業(yè)技術(shù)改造成本高壓力大01眾多存量新能源電站缺乏調(diào)頻控制設(shè)備，改造需投入大量資金，中小企業(yè)難以承受。專家建議：一是建立政府補貼與市場激勵結(jié)合的機制，對改造項目給予補貼；二是推廣“共享調(diào)頻”模式，由第三方投資建設(shè)調(diào)頻裝置，電站按收益分成，降低企業(yè)初期投入。02（二）執(zhí)行梗阻二：試驗設(shè)備與技術(shù)人才短缺一次調(diào)頻試驗需高精度設(shè)備，且操作復(fù)雜，多數(shù)企業(yè)缺乏專業(yè)人才。解決方案：電網(wǎng)企業(yè)牽頭建立區(qū)域共享試驗平臺，提供設(shè)備與技術(shù)支持；高校與企業(yè)合作開展定向培養(yǎng)，開設(shè)調(diào)頻技術(shù)相關(guān)課程；行業(yè)協(xié)會組織技能培訓(xùn)，提升現(xiàn)有人員專業(yè)水平。（三）執(zhí)行梗阻三：不同區(qū)域標準執(zhí)行尺度不一部分區(qū)域因電網(wǎng)結(jié)構(gòu)差異，對標準參數(shù)進行靈活調(diào)整，導(dǎo)致企業(yè)執(zhí)行困惑。專家建議：國家能源局出臺標準實施細則，明確參數(shù)調(diào)整的范圍與流程；建立區(qū)域間協(xié)調(diào)機制，共享執(zhí)行經(jīng)驗；利用信息化平臺公示各區(qū)域執(zhí)行標準，確保透明度與一致性。執(zhí)行梗阻四：調(diào)頻收益機制不完善影響積極性當前調(diào)頻收益無法覆蓋企業(yè)投入成本，導(dǎo)致積極性不足。解決方案：完善輔助服務(wù)市場機制，提高調(diào)頻服務(wù)價格；建立“調(diào)頻容量補償+效果獎勵”的收益模式，