《空壓機(jī)系統(tǒng)可調(diào)節(jié)負(fù)荷監(jiān)控與接口》-征求意見稿

1T/JSERA28—2023空壓機(jī)系統(tǒng)可調(diào)節(jié)負(fù)荷監(jiān)控與接口規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了空壓機(jī)系統(tǒng)的可調(diào)資源發(fā)掘與能力預(yù)測評估的基本原則和步驟、控制要求、接口要求、信息安全等方面的內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)適用于可作為工商業(yè)用戶參與電力需求響應(yīng)、輔助服務(wù)等業(yè)務(wù)的可調(diào)節(jié)負(fù)荷的各類空壓機(jī)系統(tǒng)，適用于提升空壓機(jī)作為可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源接入負(fù)荷聚合商平臺的規(guī)范性。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。GB150-2011《鋼制壓力容器》GB/T10892《固定的空氣壓縮機(jī)安全規(guī)則和操作規(guī)程》GB/T13306標(biāo)牌GB/T19905-2005《鍋爐和壓力容器技術(shù)規(guī)范》GB/T22240-2008信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)定級指南GB/T31464電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則GB/T32127需求響應(yīng)效果監(jiān)測與綜合效益評價導(dǎo)則DL/T1867-2018電力需求響應(yīng)信息交換規(guī)范DL/T2473.3-2022可調(diào)節(jié)負(fù)荷并網(wǎng)運(yùn)行與控制技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1可調(diào)節(jié)負(fù)荷adjustableload電力系統(tǒng)中具備技術(shù)條件并能參與電網(wǎng)調(diào)度的負(fù)荷資源和設(shè)備，可以是滿足準(zhǔn)入條件的設(shè)備、大用戶、也可以是聚合后的主體。通過第三方獨(dú)立主體（虛擬電廠）聚合平臺或者大用戶模式接入負(fù)荷調(diào)控系統(tǒng)，具備按照電網(wǎng)調(diào)度指令或既定控制策略參與調(diào)節(jié)的能力。3.2虛擬電廠virtualpowerplant作為一種特殊的電廠，其是一種通過先進(jìn)信息通信技術(shù)和軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負(fù)荷、電動汽車等多種分布式能源資源的聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，可以參與電力市場和電網(wǎng)運(yùn)行的電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。3.3第三方獨(dú)立主體（虛擬電廠）聚合平臺thirdpartyindependententity(virtualpowerplant)aggregationplatform由社會第三方主體開展的將各類分散的分布式電源和用電負(fù)荷進(jìn)行有效聚合的資源運(yùn)營平臺，可形成虛擬等效的對外功率調(diào)節(jié)服務(wù)，提供與傳統(tǒng)電廠性能相匹配的電網(wǎng)運(yùn)行支撐能力。3.4需求響應(yīng)demandresponse2T/JSERA28—2023全稱為電力需求響應(yīng)，是當(dāng)電力批發(fā)市場價格升高或系統(tǒng)可靠性受威脅時，電力用戶接收到供電方發(fā)出的誘導(dǎo)性減少負(fù)荷的直接補(bǔ)償通知或者電力價格上升信號后，主動改變其習(xí)慣用電模式，達(dá)到減少或者推移某時段的用電負(fù)荷而響應(yīng)電力供應(yīng)，使得電網(wǎng)供需平衡，且能抑制電價上升的短期行為。3.5輔助服務(wù)ancillaryservices是指為維護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證電能質(zhì)量，除正常電能生產(chǎn)、輸送、使用外，由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)和儲能設(shè)施、參與市場化交易的電力用戶以及聚合商、虛擬電廠等第三方提供的服務(wù)。包括：一次調(diào)頻、自動發(fā)電控制（AGC）、調(diào)峰、無功調(diào)節(jié)、備用、黑啟動服務(wù)等。3.6調(diào)峰peakshaving調(diào)峰是指通過電力系統(tǒng)調(diào)度，實現(xiàn)對虛擬電廠內(nèi)各發(fā)電機(jī)組、風(fēng)電場、光伏發(fā)電站和儲能電站有功出力的按需分配，來維持系統(tǒng)功率滿足負(fù)荷不斷變化的控制過程。3.7調(diào)頻frequencyregulation調(diào)頻分為一次調(diào)頻與二次調(diào)頻：一次調(diào)頻是指由發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的頻率特性所固有的能力，隨頻率變化而自動進(jìn)行頻率調(diào)整；二次調(diào)頻是指當(dāng)電力系統(tǒng)負(fù)荷或發(fā)電出力發(fā)生較大變化時，一次調(diào)頻不能恢復(fù)頻率至規(guī)定范圍時采用的調(diào)頻方式。3.8大用戶largeusers用電荷達(dá)到一定規(guī)模且超過一定門檻的用電客戶，包括但不限于各類生產(chǎn)加工企業(yè)、鋼鐵冶煉廠等用電大戶。3.9數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視supervisorycontrolanddataacquisition可實現(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)視告警的功能應(yīng)用。3.10負(fù)荷調(diào)控系統(tǒng)loaddispatchingandcontrolsystem基于調(diào)控機(jī)構(gòu)調(diào)度控制系統(tǒng)平臺部署，承擔(dān)與聚合商平臺間交互監(jiān)視、控制和電力市場等相關(guān)數(shù)據(jù)的功能模塊和系統(tǒng)級應(yīng)用，是調(diào)度自動化系統(tǒng)功能的重要組成。3.11自動功率控制automaticpowercontrol;APC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(jī)、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。3.12空壓機(jī)aircompressor空壓機(jī)是將原動機(jī)(通常是電動機(jī))的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發(fā)生裝置。3.13負(fù)荷聚合商loadresourceaggregator將某一區(qū)域中各類可調(diào)節(jié)負(fù)荷實時運(yùn)行信息匯集，進(jìn)行統(tǒng)一管控和運(yùn)營的單位或者部門。聚合方式可以是單一聚合，如容量較大的大工業(yè)負(fù)荷；也可以多體聚合，如數(shù)量眾多的分布式小負(fù)荷。聚合商可以是社會上各類第三方運(yùn)營商，也可以是承擔(dān)負(fù)荷聚合職責(zé)的地縣級調(diào)控機(jī)構(gòu)或電網(wǎng)營銷部門等。4總體原則4.1空壓機(jī)負(fù)荷資源接入工作應(yīng)遵循安全可靠、用戶自愿和因地制宜的總體要求。4.2滿足調(diào)節(jié)性能的空壓機(jī)系統(tǒng)負(fù)荷資源，聚合容量應(yīng)超過所接入調(diào)控機(jī)構(gòu)設(shè)定的門檻。4.3空壓機(jī)系統(tǒng)可調(diào)節(jié)負(fù)荷設(shè)備在一個時間內(nèi)應(yīng)只能通過一個聚合商和調(diào)控機(jī)構(gòu)并只能參與一類業(yè)務(wù)。3T/JSERA28—20234.4空壓機(jī)系統(tǒng)可調(diào)節(jié)設(shè)備接入系統(tǒng)平臺及接收電網(wǎng)調(diào)度的控制過程中應(yīng)確保人身、電網(wǎng)和可調(diào)控設(shè)備安全，滿足GB/T31464電網(wǎng)運(yùn)行準(zhǔn)則的要求。4.5空壓機(jī)可調(diào)控設(shè)備在接入系統(tǒng)平臺和接收電網(wǎng)調(diào)度的控制過程中應(yīng)滿足國家和電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)和信息安全的相關(guān)要求。4.6空壓機(jī)可調(diào)控設(shè)備本身的參數(shù)以及容量應(yīng)滿足可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源所接入的相應(yīng)調(diào)控機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)技術(shù)要求。4.7空壓機(jī)負(fù)荷參加需要求響應(yīng)或輔助服務(wù)，應(yīng)保證正常的工藝氣供應(yīng)。4.8參與虛擬電廠的空壓機(jī)系統(tǒng)儲氣罐的容積大小直接影響到空氣壓力的穩(wěn)定性和氣體供應(yīng)的連續(xù)性，應(yīng)需要根據(jù)需求響應(yīng)調(diào)節(jié)容量和時間、氣體用量、儲氣罐的使用頻率和生產(chǎn)線的需求等多種因素確定合適的容積大小。儲氣罐的技術(shù)要求如下：1)儲氣罐的設(shè)計壓力應(yīng)根據(jù)壓縮空氣用途及空壓機(jī)的排氣量、出氣壓力和波動系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行合理確定，一般不低于空壓機(jī)額定排氣壓力。2)儲氣罐應(yīng)采用無縫鋼管或鋼板加工制成，表面采用噴砂除銹處理，并涂以防腐漆。3)儲氣罐應(yīng)具有良好的密封性能，采用螺紋、法蘭等連接方式，連接處應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密密封。4)儲氣罐應(yīng)安裝壓力表、安全閥、排水閥等安全保護(hù)裝置，并配備壓力傳感器和自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對儲氣罐壓力的監(jiān)測和控制。5)儲氣罐應(yīng)保持干燥，定期進(jìn)行排水操作，避免罐內(nèi)積水，影響使用壽命。6)儲氣罐應(yīng)定期檢測，包括壓力測試、外觀檢查、防腐漆維護(hù)等，確保儲氣罐的正常使用和安全性能。5資源發(fā)掘與能力預(yù)測5.1資源發(fā)掘基本原則5.1.1所選擇的各種類型的空壓機(jī)系統(tǒng)，其設(shè)計、制造、安裝及使用應(yīng)符合GB150-2011《鋼制壓力容器》、GB/T19905-2005《鍋爐和壓力容器技術(shù)規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。5.1.2空壓機(jī)應(yīng)按規(guī)定裝設(shè)壓力、溫度等安全運(yùn)行參數(shù)的指示儀表，或者具備安裝相關(guān)儀表的條件。5.1.3空壓機(jī)裝有分時電表或者智能電表，或者具備裝有此類電表的條件。5.1.4在規(guī)定的壓力、溫度和其他規(guī)定的工作條件下,設(shè)計和制造的空壓機(jī)應(yīng)可靠.并且操作和維護(hù)方便.人身傷害的危險最小。5.1.5每臺空壓機(jī)應(yīng)在明顯而平坦的部位固定上銘牌，銘牌尺寸與技術(shù)要求應(yīng)符合GB/T13306中的規(guī)定，銘牌上標(biāo)示的內(nèi)容應(yīng)符合壓縮機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。5.1.6空壓機(jī)所有者自愿接入第三方獨(dú)立主體（虛擬電廠等）聚合平臺。5.1.7空壓機(jī)參與可中斷負(fù)荷應(yīng)自動計算可中斷負(fù)荷能力和可持續(xù)時間，并自動申報至VPP平臺，將對用戶生產(chǎn)的影響降低到最低。主要包括指令模塊、可中斷時間監(jiān)測模塊、可中斷負(fù)荷負(fù)荷持續(xù)時間申報模塊、可中斷負(fù)荷能力申報計算模塊、電負(fù)荷處理與轉(zhuǎn)發(fā)模塊構(gòu)成。1)指令模塊，獲取來自VPP的可中斷負(fù)荷指令，停運(yùn)空壓機(jī)和設(shè)定停運(yùn)的生產(chǎn)線，閉鎖儲氣罐壓力和用氣流量，用于可中斷負(fù)荷持續(xù)時間申報自動計算。實時監(jiān)控可中斷負(fù)荷執(zhí)行過程中的儲氣罐壓力，當(dāng)接近安全壓力時，發(fā)送啟動指令自動啟動空壓機(jī)，以保障生產(chǎn)用氣需要；當(dāng)儲氣罐壓力高于設(shè)定值時，發(fā)送停運(yùn)指令自動停運(yùn)空壓機(jī)。2)可中斷負(fù)荷持續(xù)時間申報模塊，自動閉鎖當(dāng)前用氣流量（F）減去擬停運(yùn)生產(chǎn)線的流量(σ=1FkSk）得到中斷負(fù)荷后的生產(chǎn)用氣流量，自動閉鎖當(dāng)前的儲氣罐壓力，結(jié)合儲氣罐體積、安全壓力（L=P2）、大氣壓力等定值，計算可中斷負(fù)荷持續(xù)總時間并申報至VPP1第k條生產(chǎn)線停運(yùn)0第k條生產(chǎn)線運(yùn)行平臺。Fk為第1第k條生產(chǎn)線停運(yùn)0第k條生產(chǎn)線運(yùn)行3)可中斷負(fù)荷能力申報計算模塊，自動根據(jù)空壓機(jī)功率、擬停運(yùn)的生產(chǎn)線情況，計算可中斷負(fù)荷能力（L）申報至VPP平臺：L=LM+σ=1LkSk，Lk為第k條生產(chǎn)線的用電負(fù)荷。4)可中斷時間監(jiān)測模塊，根據(jù)儲氣罐壓力和體積、安全壓力（L=P2）、大氣壓力、用氣流量實時計算可中斷負(fù)荷持續(xù)時間，并實時報送VPP平臺。4T/JSERA28—20235)電負(fù)荷處理與實時轉(zhuǎn)發(fā)模塊，將用戶關(guān)口表的負(fù)荷測量值經(jīng)過校準(zhǔn)處理后實時送至VPP進(jìn)行電負(fù)荷監(jiān)測。5.25.2資源能力預(yù)測評估基本原則1)空壓機(jī)的用電量能達(dá)到負(fù)荷聚合商的要求。2)空壓機(jī)用戶的用能習(xí)慣應(yīng)得到負(fù)荷聚合商的重視。3)空壓機(jī)響應(yīng)調(diào)控的速度能達(dá)到負(fù)荷聚合商參與不同類型電網(wǎng)調(diào)度的要求，比如需求響應(yīng)和輔助服務(wù)。5.3資源能力預(yù)測評估基本內(nèi)容1)空壓機(jī)負(fù)荷接入能力評估內(nèi)容包括基礎(chǔ)模型信息及實時運(yùn)行數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)模型信息應(yīng)包括組織機(jī)構(gòu)信息、人員信息、設(shè)備信息、控制信息；實時運(yùn)行數(shù)據(jù)應(yīng)包括裝置測量的負(fù)荷電壓（單位：kV或V)、電流（單位：A)、功率（單位：MW）、可上調(diào)功率（單位：MW）、可下調(diào)功率（單位：MW）、爬坡速率（單位：MW/min）、下調(diào)速率（單位：MW/min)、調(diào)節(jié)可持續(xù)時間（min）、調(diào)節(jié)季節(jié)與時段等。2)負(fù)荷聚合商應(yīng)根據(jù)用戶的空壓機(jī)負(fù)載特性和電力市場需求設(shè)計需求響應(yīng)方案，盡量降低對用戶舒適度的影響。6儀控要求6.1納入電力系統(tǒng)預(yù)防控制的空壓機(jī)可調(diào)負(fù)荷應(yīng)具備響應(yīng)實時調(diào)度的能力，納入電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的空壓機(jī)可調(diào)節(jié)負(fù)荷應(yīng)具備快速切除負(fù)荷或快速調(diào)節(jié)負(fù)荷功率的能力。6.2納入電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的空壓機(jī)可調(diào)節(jié)負(fù)荷應(yīng)具備相應(yīng)的暫態(tài)頻率、電壓耐受能力，保證電網(wǎng)發(fā)生故障后可調(diào)節(jié)負(fù)荷性能滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制要求。6.3納入電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的空壓機(jī)可調(diào)節(jié)負(fù)荷應(yīng)保證動作容量和保持持續(xù)響應(yīng)，除非收到中止信號或手動恢復(fù)。6.4空壓機(jī)可調(diào)節(jié)負(fù)荷參加電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù)的控制要求如下：1)空壓機(jī)可調(diào)節(jié)負(fù)荷的可調(diào)節(jié)量不小于10%額定容量。2)空壓機(jī)可調(diào)節(jié)負(fù)荷每分鐘爬坡速率和下調(diào)速率應(yīng)不低于額定容量1%。3)接入電網(wǎng)的空壓機(jī)可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與電網(wǎng)調(diào)峰時長不小于1小時。4)空壓機(jī)可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與電網(wǎng)調(diào)峰的月可用率不應(yīng)低于的98%。5)在計劃執(zhí)行過程中，空壓機(jī)可調(diào)節(jié)負(fù)荷應(yīng)及時、準(zhǔn)確上送負(fù)荷實時功率，數(shù)據(jù)周期不應(yīng)超過15分鐘。6)空壓機(jī)可調(diào)節(jié)負(fù)荷參與電網(wǎng)調(diào)峰實際執(zhí)行出力與下達(dá)計劃偏差不應(yīng)大于30%，大于30%視為該時刻未執(zhí)行。7)空壓機(jī)可調(diào)節(jié)負(fù)荷實際最大功率應(yīng)能達(dá)到申報的可調(diào)出力上限，實際最小功率應(yīng)能達(dá)到申報的可調(diào)出力下限。6.5空壓機(jī)應(yīng)能夠正常工作，并具備自動控制功能：1)具有操作面板開關(guān)，空壓機(jī)可以正常啟停，參與需求響應(yīng)直控或輔助服務(wù)的空壓機(jī)，應(yīng)具備遠(yuǎn)程控制接口。2)所有儀表的功能應(yīng)清楚地標(biāo)明。遠(yuǎn)控空壓機(jī)運(yùn)行時,機(jī)房中應(yīng)有顯示空壓機(jī)實際運(yùn)行情況的儀表。6.6空壓機(jī)邊緣監(jiān)控終端要求如下：5T/JSERA28—20231)邊緣監(jiān)控終端支持完成終端設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和解析計算任務(wù)，支持部署相關(guān)采集設(shè)備的數(shù)據(jù)解析工具和相關(guān)算法模型，智能分析并計算生成設(shè)備狀態(tài)診斷及測量結(jié)果，遵循云平臺的系統(tǒng)通信規(guī)約上送。具體功能要求不僅限于以下內(nèi)容：支持基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、自定義測點(diǎn)、組合復(fù)雜控制、聯(lián)動告警邏輯等功能；具備云邊協(xié)同能力，可節(jié)省云平臺數(shù)據(jù)處理壓力；可根據(jù)云平臺業(yè)務(wù)需要本地編程，實現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)的算法。3)邊緣監(jiān)控終端支持以太網(wǎng)、無線等通信方式與云平臺或調(diào)度平臺進(jìn)行通信，實現(xiàn)故障信息上報和線路設(shè)備信息的實時上送。支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，且通信中斷恢復(fù)或掉電重啟后，應(yīng)能實現(xiàn)遙信信息自動續(xù)傳并確保數(shù)據(jù)完整；4)邊緣監(jiān)控終端智能網(wǎng)關(guān)支持遠(yuǎn)程對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行配置、維護(hù)、通信診斷調(diào)試，包括參數(shù)設(shè)定、工況顯示、遠(yuǎn)方重啟、系統(tǒng)診斷，并具備自測試、自診斷、自恢復(fù)功能，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的內(nèi)存、時鐘、I/O口等工作異常，應(yīng)記錄網(wǎng)關(guān)異常情況并上報；5)邊緣監(jiān)控終端支持遠(yuǎn)程升級網(wǎng)關(guān)的配置和程序；6)邊緣監(jiān)控終端應(yīng)具有數(shù)據(jù)存儲功能，存儲空間及存儲周期應(yīng)滿足云平臺的數(shù)據(jù)存儲需要；7)邊緣監(jiān)控終端裝置重新上電或復(fù)位后，應(yīng)具有自動恢復(fù)功能，保持原有的各項設(shè)置值，若網(wǎng)關(guān)裝置掉電，網(wǎng)關(guān)裝置不能丟失數(shù)據(jù)，若裝置死機(jī)，具備重啟功能；8)邊緣監(jiān)控終端具備良好的電磁兼容性能，應(yīng)出具型式檢驗報告。6.7空壓機(jī)用戶參加需求響應(yīng)，宜安裝將數(shù)據(jù)直接上傳云端的電力儀表，用于分布零散區(qū)域的電能等數(shù)據(jù)采集，具備電力參數(shù)、電量、需量、電能質(zhì)量等數(shù)據(jù)的采集功能。設(shè)備集成遠(yuǎn)程通訊功能，可通過4G等全網(wǎng)通網(wǎng)絡(luò)向云端實時傳送采集數(shù)據(jù)。主要技術(shù)要求如下：1)一般技術(shù)條件工作電源：AC95-260VAC/DC；額定輸入電壓57.7V/100V-220V/380VAC；接線方式滿足三相三線制測量和三相四線制測量；開關(guān)量輸入點(diǎn)不少于2個，無源點(diǎn)接入；開關(guān)量輸出不少于2個；濕度范圍5%-95%。2)通訊功能上行通訊應(yīng)采用4G全網(wǎng)通，下行通信采用RS485接口。多功能電力儀表與云平臺之間采用TCP連接，云平臺作為連接的服務(wù)端，多功能電力儀表作為連接的客戶端，主動向云平臺發(fā)起連接。電力儀表應(yīng)支持發(fā)送自定義注冊包的功能。多功能電力儀表與云平臺之間的TCP連接建立成功之后，需要向云平臺發(fā)送注冊包。網(wǎng)絡(luò)發(fā)生中斷后，設(shè)備應(yīng)自動重新發(fā)起連接。3)通訊規(guī)約支持Modbus、MQTT等協(xié)議4)測量參數(shù)范圍可測量三相電流，相電壓，線電壓，有功功率，無功功率，視在功率，總功率因數(shù)，有功電能，無功電能，需量，總諧波含量，2-31次諧波，電壓不平衡度，電流不平衡度等。5)精度要求電壓精度0.5級，電流精度0.5級，有功功率1.0級，無功