前 言

随着风电、光伏等新能源大规模并网，电力系统功率波动显著增加，仅依靠一次调频（惯性响应）、二次调频（AGC）难以维持频率长期稳定。三次调频作为保障系统频率质量、优化资源配置的关键手段，其作用日益凸显。而储能凭借“快速充放电、灵活调节”的特性，已成为三次调频的核心支撑技术之一。

一、什么是三次调频

1.三次调频是指在一次调频（故障后0.1-2秒内，利用机组惯性调节）、二次调频（2-30秒内，通过AGC指令调节机组出力）之后，针对持续时间较长（分钟至小时级）的随机功率波动或负荷偏差，通过优化调度各类可调资源（如储能、火电机组、虚拟电厂等），实现频率精准控制、维持系统功率平衡的调节过程，又称“经济调频”或“长期调频”。

2. 核心特征

调节目标：将系统频率稳定在额定值（我国为50Hz）附近，偏差控制在±0.05Hz以内（严苛场景），同时降低整体调节成本。

响应时效：响应时间通常为30秒至数分钟，覆盖一次/二次调频未覆盖的“长时波动”区间。

与AGC的协同：三次调频指令多通过AGC系统下发，或基于AGC反馈的频率偏差进行“补充调节”，避免二次调频资源（如火电机组）长期处于“满负荷调节”状态。

3.传统三次调频主要依赖火电机组（如煤电、气电）的“深度调峰”能力，但存在明显不足：响应速度慢（通常需1-5分钟），难以匹配新能源的快速波动；调节精度低，易产生“过调节”或“调节不足”；频繁启停或变负荷运行会增加火电机组磨损，提高能耗与运维成本。

二、储能如何实现三次调频

1. 核心原理

当系统出现功率盈余（如新能源出力突增、负荷下降）时，储能系统启动“充电模式”，吸收多余电能，避免频率升高；当系统出现功率缺额（如新能源出力突降、负荷上升）时，储能系统启动“放电模式”，释放电能补充缺口，避免频率下降。通过“充放电-功率平衡-频率稳定”的闭环，实现三次调频。其中，电化学储能因“响应速度＜100毫秒、调节范围可灵活配置”，是当前三次调频的主流选择。

2. 关键控制策略

储能实现三次调频的核心是“精准跟随调节指令”，主流控制策略包括：

AGC指令跟随策略：储能系统接入电网AGC平台，实时接收调度中心下发的“充放电功率指令”，动态调整出力（如频率高于50.05Hz时，接收“充电20MW”指令）；

频率偏差自主调节策略：基于“频率偏差（Δf）-功率调节量（ΔP）”的线性关系，无需依赖外部指令，实现“本地化快速响应”；

多储能协同策略：将锂电池（快速调节）与抽水蓄能（长时支撑）结合，锂电池负责“短时高频波动”，抽水蓄能负责“持续1小时以上的负荷偏差”，降低单种储能的损耗。

三、总结

三次调频是新能源电网维持频率稳定的“最后一道防线”，核心是解决“分钟至小时级功率波动”，弥补一次/二次调频的不足；储能通过“快速充放电+灵活控制”，成为三次调频的最优技术选择，其中电化学储能适配短时高频波动，抽水蓄能适配长时大容量调节，实现多种储能协同调节策略。

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