在储能电站中,AGC(自动发电控制)和 AVC(自动电压控制)是实现储能 “灵活调节、快速响应、安全并网” 的核心控制系统。与光伏等新能源电站不同,储能电站具有充放电双向调节能力(既能吸收电能,也能释放电能)和毫秒级响应速度,因此 AGC AVC 控制系统的作用更侧重于 “主动参与电网调控”“支撑新能源消纳”“获取辅助服务收益” 等场景。以下是两者的具体作用:
一、AGC(自动发电控制)在储能电站中的核心作用
AGC 针对储能电站的有功功率(充放电功率) 进行实时调控,充分发挥储能 “快速响应、双向调节” 的特性,核心目标是辅助电网维持频率稳定、跟踪调度指令、平抑功率波动,并参与电力市场辅助服务。具体作用包括:
1. 响应电网有功调度指令,实现精准调峰
储能电站是电网 “削峰填谷” 的核心资源:
调峰场景:电网负荷高峰时(如晚间 19-22 点),调度中心通过 AGC 指令储能电站放电(释放电能),弥补火电、新能源出力不足;负荷低谷时(如凌晨 2-6 点),指令储能充电(吸收过剩电能),避免弃风弃光。
跟踪计划曲线:AGC 系统实时采集储能当前充放电功率、SOC(剩余电量)、电池健康状态(SOH),自动调节充放电功率(如从充电 50MW 切换至放电 30MW),使实际有功出力精准跟踪调度下发的计划曲线,偏差通常控制在 ±2% 以内。
例如:某 100MW/400MWh 储能电站,AGC 接收调度 “14 点放电 80MW、16 点充电 60MW” 的指令后,通过协调各电池簇的充放电电流,确保 14 点实际放电 79.5MW(偏差 0.6%),16 点充电 59.8MW(偏差 0.3%),精准匹配电网负荷变化。
AGC AVC 的详细介绍:https://www.guoweizhichuang.com/xinnnengyuanxitong/466.html
2. 参与电网频率辅助服务,快速调频
电网频率稳定依赖有功功率平衡(负荷 = 发电),储能的毫秒级响应能力使其成为调频主力:
一次调频:当电网频率偏离额定值(如我国 50Hz),AGC 根据频率偏差(Δf)自动触发充放电调节:
频率低于 50Hz(负荷过剩):储能立即放电(增加有功),快速弥补功率缺口(响应时间 < 100ms);
频率高于 50Hz(发电过剩):储能立即充电(吸收有功),减少系统冗余功率。
二次调频:接收调度中心的二次调频指令(如每 5 分钟更新一次),AGC 通过平滑调节充放电功率,维持频率长期稳定(区别于一次调频的瞬时响应)。
例如:欧洲某储能电站参与电网一次调频,当频率跌至 49.9Hz(Δf=-0.1Hz),AGC 在 50ms 内将放电功率从 0 提升至 20MW,3 秒内使频率回升至 49.95Hz,远超火电机组(响应时间 > 30 秒)的调节能力。
3. 平抑新能源功率波动,支撑高比例新能源并网
风电、光伏的出力波动性会冲击电网稳定,储能 AGC 通过 “超前预测 + 实时补偿” 平抑波动:
超短期预测辅助:结合风电 / 光伏超短期功率预测(15 分钟 - 1 小时),AGC 提前预判波动趋势(如 10 分钟后光伏出力可能骤降 50MW);
实时补偿:当实际出力低于预测值时,储能放电补充差额;高于预测值时,储能充电吸收超额部分,将波动幅度控制在电网允许的 ±5%/ 分钟以内。
例如:某风光储联合电站中,光伏因云层遮挡出力从 100MW 骤降至 60MW(40MW 波动),AGC 指令储能在 2 秒内提升放电功率 40MW,使联合出力稳定在 100MW±1MW,避免对电网频率的冲击。
4. 优化储能运行效率,延长设备寿命
AGC 通过精细化控制充放电策略,在满足电网需求的同时,平衡储能的 “经济性” 与 “安全性”:
SOC 约束控制:避免过充(SOC>95%)或过放(SOC<5%),当 SOC 接近阈值时,AGC 自动降低充放电功率(如 SOC=94% 时,充电功率从 80MW 降至 40MW),延长电池循环寿命;
均衡充放电:对于多电池簇组成的储能电站,AGC 根据各簇的 SOH、温度差异,动态分配充放电电流(如优先使用健康状态好的电池簇承担高频调节任务),减少各簇衰减差异;
经济调度:结合实时电价(如峰段电价 1.2 元 /kWh,谷段 0.3 元 /kWh),AGC 自动调整充放电计划(谷段多充、峰段多放),最大化套利收益。
二、AVC(自动电压控制)在储能电站中的核心作用
AVC 针对储能电站的无功功率与并网点电压进行调控,利用储能逆变器的无功调节能力(通常具备 ±0.8~±1.0 功率因数调节范围),维持电压稳定、优化无功分配,并支撑电网故障恢复。具体作用包括:
1. 维持并网点电压稳定,保障并网质量
储能电站并网点电压受充放电功率、电网阻抗、周边负荷变化影响, AGC AVC 控制系统 通过无功调节实现电压精准控制:
电压偏差修正:实时采集并网点电压(如 35kV 侧)、电流、有功 / 无功功率,当电压偏离目标值(如 35kV±5%)时,AVC 计算所需无功补偿量:
电压偏低(如 33kV):指令逆变器增发容性无功(如 2Mvar),通过无功支撑提升电压;
电压偏高(如 37kV):指令逆变器增发感性无功(如 3Mvar),抑制电压上升。
动态响应:储能逆变器的无功调节响应时间 < 50ms,远快于传统电容器(秒级),可快速抵消电压波动(如充放电功率骤变导致的电压冲击)。
例如:某储能电站从充电 50MW 切换至放电 50MW(有功变化 100MW),并网点电压可能从 34kV 升至 36kV,AVC 在 100ms 内指令逆变器增发 2.5Mvar 感性无功,使电压稳定在 35kV±0.2kV。
2. 优化无功分配,降低网损
储能电站内部包含多条集电线路、升压变等设备,无功传输会产生线路损耗。AVC 通过 “就近补偿” 策略优化无功分配:
当并网点需要无功支撑时,AVC 优先调用靠近并网点的逆变器(而非远端电池舱)增发无功,减少无功在集电线路中的传输距离,降低线损(通常可减少网损 5%~10%);
协调储能与周边无功设备(如 SVG、电容器)的配合,避免无功 “反送”(如电网已提供容性无功时,储能减少容性输出),提升整体无功利用效率。
3. 支撑电网故障恢复,增强系统韧性
当电网发生短路、电压跌落等故障时,AVC 配合储能的低电压穿越(LVRT)功能,提供电压支撑:
低电压穿越期间:在电压跌落至额定值 20%~0% 时,AVC 指令逆变器短时增发感性无功(如 5 倍额定电流),为电网提供短路电流支撑,帮助故障点快速隔离;
故障后恢复:电压回升阶段,AVC 逐步调整无功输出至正常范围,避免电压超调,辅助电网快速稳定。
4. 满足并网标准,规避合规风险
各国电网对储能电站的无功调节能力有明确要求(如我国《电化学储能电站并网导则》要求功率因数在 0.95(超前)~0.95(滞后)范围内)。AVC 通过实时监控并网点功率因数,自动调节无功输出,确保:
全充放电范围内(从满充到满放)满足功率因数要求;
无功调节速率(如≥10% 额定无功 / 秒)和调节精度(±0.02 功率因数)达标,避免因不合规被限电或罚款。
三、AGC 与 AVC 在储能电站中的协同作用
AGC(有功)与 AVC(无功)需紧密协同,避免单一调节对系统的干扰:
有功变化触发无功响应:当 AGC AVC 控制系统 调节充放电功率(如从充电 60MW 变为放电 60MW),线路电流突变可能导致电压波动,此时 AVC 需同步调整无功输出(如增发感性无功抵消电压上升),确保电压稳定;
无功约束限制有功调节:若逆变器的无功输出已达上限(如满发感性无功),AVC 会向 AGC 反馈 “无功容量不足”,AGC 需降低有功调节幅度(如从计划放电 80MW 降至 60MW),避免逆变器过载;
故障场景协同:电网故障时,AGC 暂停有功调节(优先保电网稳定),AVC 全力提供无功支撑,待故障消除后,两者再逐步恢复正常调节。
总结
在储能电站中,AGC 是 “有功功率的指挥官”,通过精准控制充放电实现调峰、调频、平抑波动与经济运行;AVC 是 “电压与无功的稳定剂”,保障并网点电压合格、支撑电网故障恢复。二者依托储能的快速响应特性,使储能电站从 “简单的电能容器” 升级为 “电网的灵活调节资源”,成为高比例新能源电网安全稳定运行的核心支撑。





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