新型电力系统下燃煤火电机组一次调频面临的挑战与展望

郝玲; 陈磊; 黄怡涵; 徐飞; 徐达睿; 陈群; 闵勇

doi:10.7500/AEPS20230822001

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新型电力系统下燃煤火电机组一次调频面临的挑战与展望

新型电力系统惯量-功率-频率控制理论与应用 | 更新时间：2025-06-16

- 新型电力系统下燃煤火电机组一次调频面临的挑战与展望
- Challenges and Prospects of Primary Frequency Regulation of Coal-fired Thermal Power Units for New Power System
- 电力系统自动化 2024年48卷第8期页码：14-29
- 作者机构：
  
  1.清华大学电机工程与应用电子技术系,北京市 100084
  2.新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学),北京市 100084
  3.清华大学工程力学系,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京市100084
- 作者简介：
  
  郝玲(1991—)，女，博士，助理研究员，主要研究方向：电热综合能源系统动态建模及协调优化运行、可再生能源消纳提升技术。E-mail：834904417@qq.com
  陈磊(1982—)，男，通信作者，博士，研究员，主要研究方向：新能源电力系统动态分析与控制。E-mail：chenlei08@tsinghua.edu.cn
  黄怡涵(1999—)，女，硕士研究生，主要研究方向：火电机组一次调频建模及能力在线监测。E-mail：huangyh21@mails.tsinghua.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52276073)
- DOI：10.7500/AEPS20230822001
  中图分类号：
- 收稿：2023-08-22，
  
  修回：2024-02-10，
  
  网络出版：2024-03-29，
  
  纸质出版：2024-04-25
- 稿件说明：
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郝玲,陈磊,黄怡涵等.新型电力系统下燃煤火电机组一次调频面临的挑战与展望[J].电力系统自动化,2024,48(8):14-29.

HAO Ling,CHEN Lei,HUANG Yihan,et al.Challenges and Prospects of Primary Frequency Regulation of Coal-fired Thermal Power Units for New Power System[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(8):14-29.
郝玲,陈磊,黄怡涵等.新型电力系统下燃煤火电机组一次调频面临的挑战与展望[J].电力系统自动化,2024,48(8):14-29. DOI： 10.7500/AEPS20230822001.

HAO Ling,CHEN Lei,HUANG Yihan,et al.Challenges and Prospects of Primary Frequency Regulation of Coal-fired Thermal Power Units for New Power System[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(8):14-29. DOI： 10.7500/AEPS20230822001.

摘要

频率稳定是未来新型电力系统运行的最关键要求之一。中国的能源禀赋决定了燃煤火电机组是最核心、最可靠的一次调频资源。然而，燃煤火电已开始出现一次调频能力不足的趋势。为了满足当前和长远发展的需要，文中综述了燃煤火电在一次调频领域所面临的挑战、研究现状和关键科学问题。首先，总结了新型电力系统发展背景下火电一次调频的4个重要趋势，分析了下一步调频在电网和火电厂运行中的不足，提炼出提高一次调频能力和快速准确模拟调频的关键挑战。其次，从电网和火电厂运行的双向视角，综述了调频能力提升和调频动态仿真的研究现状和存在的问题。最后，结合上述挑战和瓶颈，展望了未来新型电力系统火电一次调频的关键技术问题。

Abstract

Frequency stabilization is one of the most critical requirements for the operation of new power systems in the future. Energy endowment of China determines that coal-fired thermal power units are the most core and reliable primary frequency regulation resources. However

coal-fired thermal power has begun to show a trend of insufficient primary frequency regulation capability. In order to meet the current and long-term development needs

this paper reviews the challenges

research status and key problems faced by the primary frequency regulation of coal-fired thermal power. Firstly

four significant trends of primary frequency regulation of thermal power are summarized on the background of the development of new power systems

and the shortcomings of next frequency regulation in the operation of power grids and thermal power plants are analyzed. The key challenges of improving the ability of primary frequency regulation and fast and accurate simulation of frequency regulation are extracted. Secondly

from the two-way perspective of power grids and thermal power plant operation

the research status and existing problems of frequency regulation capability improvement and frequency regulation dynamic simulation are reviewed. Finally

combined with the above challenges and bottlenecks

the key technical problems of primary frequency regulation for new power systems in the future are prospected.

关键词

Keywords

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