廠網(wǎng)分開之前，電力系統(tǒng)沒有調峰輔助服務的概念，發(fā)電多少由調度決定，輔助服務只是企業(yè)內部使用的技術手段。廠網(wǎng)分開后，電廠成為獨立企業(yè)，當時的國家電監(jiān)會于2006年頒布《發(fā)電廠并網(wǎng)運行管理規(guī)定》和《并網(wǎng)電廠輔助服務管理暫行辦法》，用于明確輔助服務的調用和補償規(guī)則。這就是行業(yè)熟知的“兩個細則”。

2014年，為充分激發(fā)火電調峰的積極性，解決棄風問題，東北地區(qū)在調峰領域率先引入競爭機制。近幾年，新能源發(fā)電裝機比重逐步提升，電力系統(tǒng)調峰能力需求持續(xù)增加，調峰輔助服務市場規(guī)模逐漸壯大，各地由此紛紛開啟調峰輔助服務的市場化建設。

國家能源局去年底通報的《2019年上半年電力輔助服務有關情況》顯示，從電力輔助服務補償費用的結構上看，調峰補償費用總額50.09億元，占總補償費用的38.44%，各地輔助服務市場的輔助服務提供方以火電為主。

除了傳統(tǒng)的氣電、抽蓄、煤電靈活性改造外，隨著儲能成本下降，儲能電站參與系統(tǒng)調峰調頻的工程范例也陸續(xù)出現(xiàn)。同時，伴隨電力市場建設，調峰的思路更是轉至用戶側，需求側響應、電動汽車等陸續(xù)加入調峰“大軍”。

有業(yè)內人士表示，多數(shù)省份保留了深度調峰市場，非輔助服務改革試點省份繼續(xù)執(zhí)行“兩個細則”，而現(xiàn)貨試點區(qū)調峰品種將不復存在，未來這三種模式將在中國電力系統(tǒng)中長期并存。

第1章 引言（WBLB6000波形記錄儀設計精巧）

1.1 儀器簡介

WBLB6000波形記錄儀是針對電力系統(tǒng)應用而開發(fā)的瞬態(tài)信號記錄儀器，儀器內部軟件預置了針對發(fā)電機調試的試驗模板，使用戶可以通過記錄儀很方便的完成發(fā)電機短路特性試驗，空載特性試驗，勵磁系統(tǒng)擾動試驗，勵磁系統(tǒng)10%階越試驗，滅磁常數(shù)測量，自準同期裝置校驗，機組甩負荷記錄等試驗。

WBLB6000波形記錄儀設計精巧具有豐富的軟件組件使用戶可以通過軟件組件，進行圖形分析，組合運算，有效值計算，交流功率計算，三相對稱性分析，頻譜分析，諧波分析，曲線相關性分析，圖形編輯和相量圖繪制等操作。試驗數(shù)據(jù)和分析結果可以生成WORD/EXCEL形式試驗報告，也可以通過軟件生成JPG圖片導出，以方便用戶對試驗結果進行深入的分析和處理。

儀器具有12路模擬量輸入，12路有源開關量輸入和3路開出量信號，*高采樣頻率可達100KHZ，基本可以滿足電力系統(tǒng)各種試驗的瞬態(tài)信號記錄要求。并且所有的模擬通道之間均相互隔離，以避免試驗中不同電位點的連接問題導致被測系統(tǒng)發(fā)生故障。

1.2 特性和技術參數(shù)（WBLB6000波形記錄儀設計精巧）

1.2.1 軟件功能與特點

儀器具有功能強大的軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的功能主要包括數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)壓縮存儲，波形分析與統(tǒng)計，圖形繪制工具，頻譜分析工具，波形組合運算工具，諧波分析，有效值計算，功率計算，三相對稱性分析，相量圖工具等。其特性可概括如下：

1 實時繪制試驗曲線，并且提供多種曲線分析工具，使用戶可以對曲線進行任意縮放和定位操作

2 可以對當前示波器中的圖形進行編輯，包括自由標識，顏色變換等，以方便試驗報告的制作

3 提供了頻譜分析工具使用戶可以方便的獲取信號的頻譜圖形

4 可以任意的選擇信號作為X軸,Y軸繪制信號的關系曲線

5 提供了諧波分析工具，可以對采集的信號進行諧波分析，*高諧波次數(shù)為1024次

6 組合運算工具使用戶可以對所采集的信號進行加，減，乘，除和積分等運算

7 計算選定通道信號的有效值，功率

8 對選定的三相信號進行功率和對稱性分析

9 繪制選定信號的相量圖

10通過軟件選擇通道信號類型：直流瞬時值或者交流有效值

11 內置了發(fā)電機三相短路特性曲線，空載特性曲線，勵磁系統(tǒng)擾動試驗，滅磁時間常數(shù)，頻率電壓特性，甩負荷試驗，自準同期試驗的標準試驗模板，軟件自動計算試驗結果參數(shù)。

12儀器能夠自動生成WORD試驗報告，Excel試驗報告

13 試驗報告對曲線進行自動標識，使試驗報告制作實現(xiàn)完全自動化

14 所有采樣通道的名稱和單位都可以重新定義

15 各種試驗的試驗環(huán)境設置和儀器設置自動保存

16 自動計算各種試驗模板的試驗參數(shù)

17 簡單方便的通道濾定方式

18 使用U盤或移動硬盤等存儲設備方便的導出試驗數(shù)據(jù)

19 Windows XPE操作系統(tǒng)，可以實現(xiàn)軟件系統(tǒng)自我保護與恢復，防止病毒攻入與侵蝕

20 采用防抖動處理，避免用戶錯誤操作

1.2.2 硬件特點（WBLB6000波形記錄儀設計精巧）

儀器的硬件系統(tǒng)特性和技術參數(shù)如下：

1 12路低電壓／電流模擬量采集，電壓輸入范圍-10V~10V，-200V~200V，-400V~400V，電流輸入范圍-20mA~20mA，1路模擬量-100mV~100mV輸入通道（100mv通道*大允許輸入電壓<10V）

2 電壓通道輸入范圍，電壓或電流信號類型選擇，通過軟件選擇

3 信號采集誤差：       -400V~400V         誤差<0.5V

-200V~200V         誤差<0.2V

-10V~10V             誤差<0.01V

-20mA～20mA      誤差<0.02mA

-100mV~100mV   誤差<0.2mV       

頻率測量30-170Hz 誤差<0.1Hz

4 12路有源節(jié)點開關量測量通道，開關量信號范圍DC12-220V

5 3路開關量輸出通道，開出量*大開斷能力AC220V/1A

6 分體式機箱結構，操作終端使用戶可以更方便控制試驗和分析數(shù)據(jù)

7 2個USB口用于數(shù)據(jù)下載或鍵盤/鼠標輸入

8 12.1寸大彩屏顯示，觸摸屏方式實現(xiàn)人機交互

9 儀器自帶8G數(shù)據(jù)存儲空間

10 采樣通道輸入阻抗

-10V~10V電壓檔位           輸入阻抗820k歐

-200V~200V電壓檔位         輸入阻抗820K歐

-400V~400V電壓檔位         輸入阻抗820K歐

-20mA~20mA電流檔位       輸入阻抗50歐

-100mV~100mV電壓檔位  輸入阻抗 >10M

第2章 組成（WBLB6000波形記錄儀設計精巧）

2.1硬件組成

便攜式錄波儀的儀器實物如圖1所示。儀器面板的詳細結構如圖2所示，面板上的區(qū)域功能如下。

1）區(qū)域1是試驗接線區(qū)，所有的試驗接線都在該區(qū)域完成，對應的通道一次為:

第1組模擬量通道 CH1 對應U1,COM1,I1

第2組模擬量通道 CH2 對應U2,COM2,I2

第3組模擬量通道 CH3 對應U3,COM3,I3

第4組模擬量通道 CH4 對應U4,COM4,I4

第5組模擬量通道 CH5 對應U5,COM5,I5

第6組模擬量通道 CH6 對應U6,COM6,I6

第7組模擬量通道 CH7 對應U7,COM7,I7

第8組模擬量通道 CH8 對應U8,COM8,I8

第9組模擬量通道 CH9 對應U9,COM9,I9

第10組模擬量通道 CH10 對應U10,COM10,I10

第11組模擬量通道 CH11 對應U11,COM11,I11

第12組模擬量通道 CH12 對應U12,COM12,I12

2）區(qū)域2是電流通道保險，每個電流通道都裝有0.2A的保險管

3）面板的右邊是12.1寸觸摸顯示屏，可以通過觸摸屏完成對儀器的所有控制。

4）右下方展示了儀器的面板鍵盤，接盤結構如圖3所示，詳細的按鍵功能如下。

1>   0~9數(shù)字輸入按鍵

2> “.” 小數(shù)點輸入按鍵

3>   ∧向上方向鍵，∨向下方向鍵

4>  < 退格，刪除鍵

5> ESC 退出按鍵

6> OK 回車，確定鍵

2.2軟件組成

2.2.1試驗選擇主程序

儀器軟件系統(tǒng)由試驗選擇主程序和試驗程序兩大部分組成，儀器的試驗選擇主界面如圖4所示，試驗選擇主界面的功能包括：

1）    試驗程序切換

2）    儀器基本設置

3）    儀器使用幫助說明

4）    儀器軟件升級接口

5）    系統(tǒng)時間設置

2.2.2試驗程序

儀器軟件系統(tǒng)*大的一部分是試驗程序，其基本功能包括：

1）    試驗環(huán)境設置

2）    試驗數(shù)據(jù)采集

3）    試驗數(shù)據(jù)分析

4）    試驗結果展示

5）    試驗報告生成

6）    試驗數(shù)據(jù)和結果的存儲，導出

7）    歷史數(shù)據(jù)瀏覽

8）    試驗報告二次加工

典型的試驗程序界面如圖5所示，儀器的絕大部分試驗程序都遵循同樣的流程和規(guī)律，儀器試驗的基本時序流程如下：

1）    試驗環(huán)境設置，包括采樣頻率，試驗總時間，試驗參數(shù)設置，波形展示方式，通道類型設置和通道率定參數(shù)設置等

2）    進入等待試驗界面，用戶設置試驗的示波器參數(shù)（包括通道名稱，單位，數(shù)據(jù)范圍，是否顯示等），進行通道率定（設置儀器采集信號和實際物理量的對應關系）

注意：只有在以下兩種狀態(tài)對示波器的參數(shù)進行設置，設置結果才會被保存在試驗模板：

一 儀器處于“等待試驗”狀態(tài)，對示波參數(shù)的進行設置，并且重新啟動軟件設置參數(shù)才會被保存到試驗模板，下次啟動軟件時儀器將會以新的模板作為默認參數(shù)。

二 在其他狀態(tài)設置參數(shù)，并且選擇了應用至模板，重新啟動軟件設置參數(shù)才會被保存到試驗模板，下次啟動軟件時儀器將會以新的模板作為默認參數(shù)。

1）    試驗數(shù)據(jù)采集。在“等待試驗”狀態(tài)或“查看數(shù)據(jù)”狀態(tài)，點擊儀器軟件右下角的開始試驗按鈕，儀器開始數(shù)據(jù)采集。當儀器處于試驗數(shù)據(jù)采集狀態(tài)時，儀器實時展示各通道實際采集的數(shù)據(jù)和圖形

2）    試驗結果查看，當試驗達到停止條件或用戶選擇了停止試驗時，儀器終止數(shù)據(jù)采集，提示用戶保存試驗，并依據(jù)相關標準自動計算試驗結果參數(shù)，并在試驗結果展示界面顯示計算所得各項數(shù)據(jù)和圖形。

3）    試驗報告生成，當試驗正常完成后，用戶選擇生成試驗報告，儀器自動生成WORD或EXCEL形式的試驗報告，試驗報告和試驗數(shù)據(jù)都可以通過U盤導出。

儀器所有的試驗模板都遵循這樣的基本操作時序。

注意：

1>生成試驗報告時，報告中的實時數(shù)據(jù)圖形為當前示波器時間窗口所展示圖形，用戶可以通過調整當前窗口波形，從而獲得比較理想的報告波形，示波器窗口一次展示的數(shù)據(jù)*大不超過120000個數(shù)據(jù)時間點

2>生成EXCEL波形時，報告中的數(shù)據(jù)也是當前時間窗口所展示圖形，用戶可以通過調整當前窗口波形，從而改變導出數(shù)據(jù)的時間窗口，一次導出的EXCEL數(shù)據(jù)時間點*大不超過120000個

2.2.3數(shù)據(jù)分析程序

內置的數(shù)據(jù)分析軟件主要包括：波形展示和分析工具，組合運算工具，交叉圖形工具，頻譜分析工具，諧波分析工具，有效值計算工具，交流功率計算工具，三相對稱性分析工具和相量圖繪制工具。

軟件工具中的示波器組件負責完成數(shù)據(jù)采集過程中的波形實時展示，數(shù)據(jù)分析中的波形放大，縮小，定位，參數(shù)統(tǒng)計等，以及整個試驗模板的通道展示名稱，單位，時間窗口范圍，通道坐標范圍，是否隱藏通道，當前展示坐標軸等。

組合運算工具為用戶提供通道數(shù)據(jù)運算功能，當數(shù)據(jù)采集完成后，用戶可以使用該工具對當前示波器時間窗口中的圖形進行加，減，乘，除和積分等運算，運算結果還是以示波器形式展現(xiàn)，用戶可以選擇生成該曲線的圖片或導出該曲線的EXCEL數(shù)據(jù)等將運算結果保存。

交叉圖形工具中為用戶提供曲線相關性分析功能，用戶可以對當前示波器時間窗口中的任意兩條波形制作相關性曲線，還可以選擇生成該曲線的圖片或導出該曲線的EXCEL數(shù)據(jù)等將相關性曲線數(shù)據(jù)保存。

頻譜分析工具提供信號的傅立葉頻譜變換功能，用戶可以對當前示波器時間窗口中的任意一段曲線進行頻譜變換，以獲取該信號的頻譜圖形，然后通過生成圖形或者EXCEL文檔形式將數(shù)據(jù)保存。

用戶通過有效值計算工具可以對當前示波器時間窗口中的特定信號進行有效值計算，以獲取信號的交流有效值。

用戶通過交流功率計算工具可以對當前示波器時間窗口中的某2個特定信號進行功率計算，計算的指標包括有功功率，無功功率，視在功率，有效值，功率因素等。

三相分析工具是以當前示波器時間窗口中的指定的6個信號為A/B/C三相的電壓和電流，計算每個信號的有效值，每一相的有功功率，無功功率，視在功率，功率因素以及三相電壓和電流的零序分量，正序分量，負序分量，并繪制各個信號，分量的相量圖。

新一輪電改開啟，為電力系統(tǒng)調峰方式方法提供了新思路，但參與輔助服務的主體仍然面臨很多問題。

中電聯(lián)行業(yè)發(fā)展部副主任葉春表示：“從目前電源側的幾種調峰方式看，因儲能技術不成熟、建設成本高、運行可靠性等原因，尚不具備大規(guī)模商業(yè)化運營條件；抽蓄電站受站址資源限制，價格機制也尚未理順；氣電受氣源、氣價和碳減排約束，不具備大規(guī)模建設條件。”

煤電靈活性改造是現(xiàn)階段提高系統(tǒng)調節(jié)能力的現(xiàn)實選擇，但規(guī)模不及預期。葉春指出，隨著新能源大規(guī)模發(fā)展，電源結構發(fā)生較大變化，原有的輔助服務補償力度對發(fā)電企業(yè)的激勵作用有限。煤電靈活性改造支出高，補償不足。“在新能源富集區(qū)的火電，若不考慮盡快建立容量市場，新能源消納的問題短期內仍然得不到緩解。”

東北某煤電企業(yè)人士告訴記者：“目前看，調峰輔助服務補償在逐年壓縮，今年調峰補償費用從1元/千瓦時降至0.8元/千瓦時。調峰經(jīng)濟性難以調動發(fā)電側的積極性，靈活性改造的投入并不是小數(shù)目。但如果調度來指令了，經(jīng)濟性差也得調，否則調度下次加負荷不會考慮你。”

“供熱煤電機組調峰也存在問題。如果不核定一個*小運行方式，煤電機組減到一定負荷之后，對外抽氣的能力下降，供熱能力也會受影響。”該人士表示。

儲能在調峰輔助服務市場也難施展拳腳，葉春指出：“隨著連續(xù)三年的政策性降價，依靠峰谷套利的盈利模式空間越來越小，加上技術限制以及高成本，尚無法承擔大部分調峰調頻重任。用戶側方面，除了需求側響應等措施外，受制于技術、市場等一系列原因，還有潛力待挖。”

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