介紹澳洲電力市場輔助服務規範

目錄

1.1. 目的及範圍 (Purpose and scope) 5

1.2. 定義及釋義 (Definitions and interpretation) 6

1.2.1. 名詞字彙 (Glossary) 6

1.2.2. 釋義(Interpretation). 9

1.3. 相關文件 (Related documents) 10

2.1. 公開使用(Open access) 12

2.2. 不同FCAS類型之提交無優先權 (No priority in delivery of different FCAS types) 12

2.3. 簽約 (Contracting) 12

2.4.慣性(Inertia) 12

2.5. FCAS的交付(Delivery of FCAS) 13

3.1. 偶發事故FCAS (Contingency FCAS) 14

3.1.1. 與一次頻率反應的關係 (Relationship with PFR) 15

3.2. 調整FCAS (Regulation FCAS) 15

3.2.1. 與一次頻率反應的關係 (Relationship with PFR) 16

4.1. 聚合請求(Requests for aggregation). 16

4.1.1. 一般 (Generally) 16

4.1.2. 調整FCAS(Regulation FCAS) 16

4.2. 關於FCAS聚合設施報告之要求 (Requests for reports on Aggregated FCAS Facilities) 16

4.2.1. 一般… 17

4.2.2. 偶發事故FCAS (Contingency FCAS) 17

5.1. 市場輔助服務報價(Market ancillary service offers) 17

5.2. 啟用(Enablement) 17

5.3.量測(Measurement) 18

5.3.1. 連接點 (Connection point) 18

5.3.2. FCAS之量測要求(Measurement requirements for FCAS). 18

5.3.3. FCAS聚合設施之附加要求… 20

5.4. 資料保留 (Data retention) 20

5.5. 通報要求(Reporting requirements) 20

5.5.1. 報告要求(Request for Report) 20

5.5.2. 如何提交報告 (How Report to be Submitted) 20

5.5.3. 延展請求 (Requests for Extension) 20

6.1. 切換控制器提供之頻率偏差設定(Frequency Deviation Settings provided by Switching Controllers). 21

6.1.1. 預設頻率偏差設定(Default Frequency Deviation Setting) 21

6.1.2. 頻率設定之分配(Allocation of Frequency Settings). 21

6.1.3. FCAS 供應商要求更改分配(FCAS Provider request to change allocation). 22

6.1.4. AEMO要求更改分配(AEMO request to change allocation). 22

6.2. 偶發事故FCAS之控制(Control of Contingency FCAS) 23

6.2.1. 控制系統設定通知(Notification of Control System Settings). 23

6.2.2. 控制系統要求 (Control System Requirements) 23

6.3. 輔助服務報價要求(Ancillary service offer requirements) 23

6.4. 調度 (Dispatch) 25

6.5. 量測(Measurement). 25

6.5.1. 偶發事故FCAS計量設備之可追溯性(Traceability of Contingency FCAS metering equipment) 25

6.5.2. 使用可變控制器及切換控制器組合時之量測… 26

6.5.3. 在某些環境下,從聚合FCAS設施中折扣非常快速FCAS. 26

6.5.4. 在某些情況下,從聚合的FCAS設施中折扣快速FCAS. 27

6.6. 驗證(Verification). 27

6.7. FCAS驗證工具(Verification Tool). 28

7.1. 市場輔助服務報價中升載調整服務(Regulating Raise Service)之規範… 29

7.2. 市場輔助服務報價中調整降載服務之規範… 29

7.3. 合規監視及措施 (Compliance monitoring and action) 29

7.4. 控制系統 (Control System) 30

7.5. 驗證 (Verification). 31

7.6. 測試 (Tests) 32

8.1. AEMO之要求 (AEMO’s requirements) 32

8.2. 向AEMO報告(Report to AEMO). 32

8.3. VPP展示設施之過渡安排(Transitional arrangements for VPP Demonstrations facilities). 32

8.3.1. VPP展示及定義 (VPP Demonstrations and definitions) 33

8.3.2. VPP 過渡要求 (VPP transitional requirements) 33

8.3.3. VPP 過渡期之後 (After the VPP transition period) 33

C.1 偶發事故FCAS的量測及交付 (Measurement and delivery of Contingency FCAS) 37

C.2 頻率協調反應樣例(Examples of frequency co-ordinated response). 41

版本公布歷史:… 43

表 1(表1-3):名詞定義表… 8

表 2:相關文件之標題及網址… 9

表 3:各類頻率控制輔助服務(FCAS)之說明… 13

表 4:不同偶發事故FCAS之交付要求… 14

表 5: FCAS量測要求… 18

表 6 澳洲大陸頻率設定… 20

表 7 塔斯馬尼亞島頻率設定… 20

表 8 市場輔助服務報價(offer)要求… 23

表 9: IEC 61557-12 型式測試之應用… 25

表 10:偶發事故頻率控制輔助服務(FCAS)之驗證要求… 27

圖 1 高階頻率-協調控制設計… 30

圖 2 澳洲大陸標準頻率升降… 34

圖 3 塔斯馬尼亞標準頻率升降… 35

圖 4 澳洲大陸快速頻率升降… 36

圖 5 塔斯馬尼亞之快速頻率升降… 37

圖 6:澳洲大陸及塔斯馬尼亞州升載偶發事故頻率控制輔助服務(FCAS)之量測時間框架… 38

圖 7:澳洲大陸及塔斯馬尼亞頻率上升偶發事故頻率控制輔助服務(FCAS)之綜合測量時間範圍… 39

圖 8:澳洲大陸及塔斯馬尼亞頻率上升偶發事故頻率控制輔助服務(FCAS)之測量時間範圍… 40

圖 9:澳洲大陸及塔斯馬尼亞頻率上升偶發事故頻率控制輔助服務(FCAS)之綜合測量時間範圍… 41

圖 10: FCAS 設施在 100 MW 時的協調出力,考慮到 2 MW 的頻率上升調整 FCAS 要求,同時以 30 MW 反應頻率擾動… 42

圖 11: FCAS 設施在 100 MW 時的協調出力,考慮到 3 MW 的頻率下降調整 FCAS 要求,同時以 30 MW 反應頻率擾動… 42

第一章  引言 (Introduction)

本市場輔助服務規範(MASS: market ancillary service specification)係根據澳洲國家電力規則(NER: National Electricity Rules)之第3.11.2(b)條制定的。它包括了NER第3.11.2(g)條中提及之監視及記錄標準。

MASS僅對NER中規定之目的有效。有任何不一致的內容時,以NER及國家電力法(NEL:National Electricity Law)優先於MASS。

「國家電力法(NEL)」或「國家電力規則(NER)」中定義之術語(Terms)在市場輔助服務規範(MASS)中具有相同的含義,除非本第1.2.1節中另有規定。NER定義的術語旨在透過斜體在MASS中識別,但未能將定義的術語斜體化不會影響其含義。

表1中的單字、片語及縮寫當在MASS中使用時具有相對應之含義。

1:名詞定義表

  • (a) MASS受「國家電力法」附表2(Schedule 2)中規定的解釋原則之約束。
    • (b) 計量單位係符合國際單位制。

除非另有明確說明,否則以下解釋原則適用於MASS:

2:相關文件之標題及網址

文件標題(Title)網址(Location)
國家電力市場(NEM)註冊為用戶之申請Application for Registration as a Customer in the NEMhttps://aemo.com.au/energy-systems/electricity/national-electricity-market-nem/participate-in-the-market/registration/register-as-a-customer-in-the-nem
國家電力市場(NEM)註冊為發電業之申請Application for Registration as a Generator in the NEMhttps://aemo.com.au/energy-systems/electricity/national-electricity-market-nem/participate-in-the-market/registration/register-as-a-generator-in-the-nem
註冊為需量反應服務供應商之申請Application for Registration as a as a Demand Response Service Providerhttps://aemo.com.au/energy-systems/electricity/national-electricity-market-nem/participate-in-the-market/registration/register-as-a-drsp
調度程序 SO_OP_3705Dispatch Procedure SO_OP_3705https://www.aemo.com.au/energy-systems/electricity/national-electricity-market-nem/system-operations/power-system-operation/power-system-operating-procedures
頻率控制輔助服務驗證工具Frequency Control Ancillary Service Ancillary Service Verification Toolhttps://aemo.com.au/energy-systems/electricity/national-electricity-market-nem/system-operations/ancillary-services/market-ancillary-services-specification-and-fcas-verification-tool
頻率控制輔助服務驗證工具使用者指南FCAS Verification Tool User Guidehttp://www.aemo.com.au/Electricity/National-Electricity-Market-NEM/Security-and-reliability/Ancillary-services/Market-ancillary-services-specifications-and-FCAS-verification
發電業豁免及分類Generator Exemption and Classification Guidehttp://aemo.com.au/-/media/Files/Electricity/NEM/Participant_Information/New-Participants/Generator-Exemption-and-Classification-Guide.pdf
發電業註冊指南Generator Registration Guidehttps://aemo.com.au/-/media/files/electricity/nem/participant_information/registration/generator/nem-generator-registration-guide.pdf?la=en
國家電力市場輔助服務指南Guide to Ancillary Services in the National Electricity Markethttp://www.aemo.com.au/Electricity/National-Electricity-Market-NEM/Security-and-reliability/Ancillary-services
需量反應服務供應商-國家電力市場-新輔助服務負載變更或分類指南Guide for Demand Response Service Providers – NEM – change or classify new Ancillary Service Loadhttps://aemo.com.au/-/media/files/electricity/nem/participant_information/registration/demand-response-service-provider/application-guide-nem-demand-response-service-provider-asl.pdf?la=en
預先調度程序SO_OP_3704Pre-Dispatch Procedure SO_OP_3704http://www.aemo.com.au/Electricity/National-Electricity-Market-NEM/Security-and-reliability/Power-system-operation/Power-system-operating-procedures
臨時一次頻率反應要求Interim Primary Frequency Response Requirementshttps://aemo.com.au/-/media/files/initiatives/primary-frequency-response/2020/interim-pfrr.pdf
2:相關文件之標題及網址

第二章 MASS原則(MASS principles)

當指定參與要求時,MASS旨在允許進入頻率控制輔助服務(FCAS: Frequency Control Ancillary Service)現貨市場公開使用。

如果FCAS設施被調整頻率控制輔助服務(Regulation FCAS)及偶發事故頻率控制輔助服務(Contingency FCAS)啟用時,則它應該能夠以協調(co-ordinated)的方式同時提供兩種類型之FCAS。第7.3節提供了有關如何協調控制之指南,包括範例。除非AEMO指示另有規定,否則根據NER第4.9.4節,提供調整FCAS之FCAS設施應始終遵循AGC指令,並注意AGC指令受第7.3節所述的本地頻率之約束。

任何事情都不能阻止FCAS供應商根據合同採購第三方提供設備或監視或記錄服務給FCAS供應商,或代表FCAS供應商執行MASS要求或考慮之任何其他措施。

FCAS供應商仍有責任遵守其NER義務,無論其本身是提供市場輔助服務還是將其部分或全部交付(delivery)外包。

頻率控制輔助服務(FCAS)不包括慣性之影響。

FCAS設施可以提供其能夠交付之FCAS的任意組合(與其分類及市場輔助服務投標一致),以及必須交付它啟用的所有類型FCAS。

第三章 各類FCAS之說明 (Description of each type of FCAS)

FCAS對於電力系統安全之管理、電力交易有序之推進、以及確保電力供應品質合格至關重要。它們實際上是透過AEMO營運的FCAS現貨市場(FCAS spot markets)以及根據NER第3.8.1節之中央調度過程採購備轉容量。

AEMO採購FCAS以在正常運轉其況期間及在偶發事件後來管理系統頻率。FCAS通常採取FCAS設施增加或減少有效電力輸出或消費的形式,來解決供需失衡對交易間隔內任何給定點系統頻率之影響。每種類型的FCAS都以不同之規範交付,以滿足不同的需求。

NER第3.11.2(a)節規定有十種不同類型的FCAS。表3詳細介紹了這些內容,提供了它們的通用名稱,區分了偶發事故(Contingency)FCAS及調整(Regulation)FCAS,並簡要說明了它們通常是如何提供的。

3:各類頻率控制輔助服務(FCAS)之說明

偶發事故FCAS在系統發生低頻(under-frequency)或過頻(over-frequency)事件後管理頻率恢復,以阻止系統頻率之下降或上升(如適用),然後穩定並協助復原系統頻率,以便AEMO能夠滿足頻率運轉標準(FOS)中規定之條件。這意味著,雖然經常啟用在偶發事件後交付,但只有在發生偶發事件時才需要交付偶發事故 FCAS

偶發事故FCAS係由可以檢測到本地頻率偏差以及在偶發偶發事故事件後改正系統頻率之方式做出反應的技術來提供。

一旦發生頻率恢復,FCAS設施可能會停止提供偶發事故FCAS。換言之,如果本地頻率在表4前兩列指定的參數內發生偶發事件後恢復,則FCAS設施無需提供第3列中列出的FCAS類型。

4:不同偶發事故FCAS之交付要求

偶發事故FCAS與一次頻率反應(PFR: primary frequency response)協同工作,來協助控制正常運轉頻率範圍(NOFB: Normal Operating Frequency Band)內外之頻率電力系統不平衡。它與PFR的區別在於,偶發事故FCAS由預留升降載容量及儲能提供,如市場輔助服務報價中所規定的那樣。PFR係根據排程發電機組(scheduled generating unit)半排程發電機組當時的可用容量及能量之反應;不需要備轉容量或能量。

提供PFR之FCAS設施在NOFB內提供的任何頻率反應都被視為有助於滿足其偶發事故 FCAS之交付要求。

調整FCAS由AGC集中控制讓AEMO能夠隨時監視系統頻率、時間誤差以及FCAS設施輸出。AGC透過SCADA(定期週期,如每4秒)向FCAS設施發送控制信號,啟用這些設施提供調整FCAS,來改變發電機組的受控MW出力或負載的電力消耗量,以協助校正供需失衡。MW出力之調整來自FCAS設施的負載參考點(Load Reference);啟用的調整升載(Regulation Raise)及調整降載(Regulation Lower)數量在FCAS設施的負載參考點周圍形成一個帶(band),AGC可以在該範圍內控制它。FCAS設施必須是排程發電機組排程負載半排程(semi-scheduled)發電機組,以提供調整FCAS,因為它需要具有AGC可見的集中控制MW出力或用電量之水準。調整FCAS通常在每個交易間隔(trading interval)內交付

調整頻率控制輔助服務(Regulation FCAS)與PFR協同工作,來協助控制正常運轉頻率範圍(NOFB: Normal Operating Frequency Band)內外之頻率電力系統不平衡,但是,它與PFR在兩個主要方面有所不同:,

  • (a) 預留升降載容量及儲能(Headroom, footroom and stored energy):對於偶發事故 FCAS,調整FCAS係由市場輔助服務報價中規定的預留升降載容量及儲能提供 。一次頻率反應(PFR)係根據排程(scheduled)發電機組半排程(semi-scheduled)發電機組 當時之可用容量及能量的反應;不需要備轉容量或能量。
  • (b) 自動發電控制(AGC):調整頻率控制輔助服務(FCAS)只需反應AEMO的AGC控制信號要求即可提供,而一次頻率反應(PFR)是每次排程發電機半排程發電機收到調度指令(dispatch instruction)以產生大於零MW的容量時,PFR是一項持續的電力系統安全要求,如NER第4.4.2(c1)要求。

第四章 FCAS設施之聚合(Aggregation of FCAS Facilities)

為了集中調度,FCAS供應商可以根據NER第3.8.3節向AEMO申請聚合(aggregate)其輔助服務發電機組輔助服務負載。在聚合已獲批准的情況下,市場輔助服務報價只能針對聚合的FCAS提供。

對於調整FCAS,如果FCAS供應商的AGC可以支援調頻FCAS之聚合調度,則AEMO將批准聚合,亦即它將反應來自AEMO的單一AGC信號以交付請求的調整FCAS。

FCAS供應商必須確保其聚合FCAS設施準確及時地提供所要求的調整FCAS。

AEMO要求FCAS供應商提供一份報告,詳細說明對NER第3.11.2(h)節下的系統頻率變化FCAS設施如何反應,也可以就聚合FCAS設施提出,在這種情況下,FCAS供應商必須在其報告中詳細說明聚合FCAS設施內每個FCAS設施的反應。

FCAS供應商必須及時提供報告,但無論如何,在AEMO要求後不超過20個工作日提出

如果所要求的報告涉及偶發事故FCAS的交付,這可能包括FCAS驗證工具(VT)所確定之反應,或者FCAS供應商可以提出一種替代方法,以證明聚合FCAS設施內相關FCAS設施之反應AEMO可自行決定接受FCAS供應商的替代方法。

第五章 共同要求(Common requirements)

FCAS供應商必須確保其市場輔助服務報價 反映其FCAS設施之實體可用率(physical availability)及能力,按照NER第3.8.7A節的要求提供相關FCAS。

FCAS供應商必須根據NER第3.8.22節重新投標,以反映FCAS可用率及能力之變化。

FCAS供應商必須確保他們有足夠的預留升降載容量(headroom or footroom),並按照NER第4.9.3A(c)節運轉其設備,以便其FCAS設施能夠在AEMO啟用後立即反應調度指令提供FCAS

如果使用聚合的FCAS設施,則升降載容量的預留僅適用於聚合的FCAS設施。

所有本地頻率、發電量及負載量之量測必須在相關連接點或附近執行 應提供足夠的資訊,以在共同時間尺度上比較本地頻率及電力潮流資料。

如果FCAS供應商認為替代量測方法可以更簡單、更準確地為AEMO提供所需資料,則FCAS提供商必須在使用之前請求AEMO的批准。AEMO可以在AEMO認為適當的條件下批准任何替代量測方法。

用來量測及記錄交付的FCAS之設備必須具有表5中詳述之特性。

5: FCAS量測要求

  • (a)必須在每個相關連接點或附近量測發電量或負載量,以及加總計算聚合發電量或負載量。如果聚合FCAS設施之任何部分與可變負載發電機組共用一個連接點,則流進與流出相關電廠的毛有效電力潮流構成了聚合FCAS設施之聚合反應,並必須直接量測。
  • (b)為了校正聚合FCAS設施儀錶時鐘在時間量測中之任何差異,FCAS供應商必須將每個儀錶記錄的資料與檢測到頻率擾動之實際時間進行時間對齊。

如果使用聚合的FCAS設施來交付FCAS,則量測必須滿足以下附加要求:

  • (a) 所需報告的內容;
    • (b) 報告是只要求提交一次,還是定期提交;
    • (c) 如果AEMO要求定期報告,報告的頻度;及
    • (d) 報告的截止日期。

量測及其他資料記錄必須是數位化的,並以AEMO合理接受的格式儲存,以便使用商用試算表軟體進行分析。

各FCAS供應商必須將頻率擾動時間(FDT)之資料及其他量測記錄保留至少12個月,並應要求將其提供給AEMO。

如果AEMO合理地認為可能存在著不遵守MASS的情況,AEMO可能會要求FCAS供應商向AEMO提交一份或多份報告,以證明其符合MASS之任何面像。在AEMO要求報告時,AEMO將指定:

例如,AEMO可能要求FCAS供應商證明,只要啟用FCAS設施,就已經為FCAS的交付預留了足夠的預留升降載容量(headroom or footroom)(如適用)。  

根據第5.5.1節要求的報告必須在相關截止日期之前寄送給 Freq_Event.Data@aemo.com.au信箱,並且在適用的情況下,必須涵蓋FCAS供應商的 FCAS 設施在指定通報期內之績效。

無法在AEMO指定的截止日期之前提供所需報告的FCAS供應商必須在該截止日期之前向AEMO申請延期,解釋為什麼FCAS供應商無法合理地滿足到期日並提出延期期限。AEMO可自行決定批准延期。

第六章 偶發事故FCAS要求(Contingency FCAS Requirements)

在根據第6.1.2節為使用切換控制器提供偶發事故FCAS之FCAS設施分配一個或多個頻率偏差設定之前,FCAS 供應商必須應用表6中所示之預設(default)頻率偏差設定(如果FCAS設施位於澳洲大陸)或表7(如果FCAS設施位於塔斯馬尼亞島)。

表6 澳洲大陸頻率設定

6: 澳洲大陸頻率設定

7: 塔斯馬尼亞島頻率設定

AEMO鼓勵擁有FCAS設施之FCAS供應商使用切換控制器對其進行配置,以便可以為其FCAS設施之不同部分分配不同的頻率設定。

如果由於技術原因導致FCAS設施無法提供偶發事故FCAS,則FCAS供應商可以要求AEMO更改頻率偏差設定。AEMO可根據第6.1.2節中的原則自行決定更改頻率偏差設定。

  • (a) 第6.1.2節的原則已修訂;
    • (b) 使用切換控制器提供偶發事故FCAS之FCAS設施的分類已更改;
    • (c) 自上次更改頻率偏差設定以來至少已過去六個月,並且一個或多個FCAS設施已更改其最大反應能力;或
    • (d) 發生了涉及負載發電跳脫之頻率擾動,並且AEMO已確定在這種情況下相關的頻率偏差設定不足。

AEMO可以要求更改頻率偏差設定的唯一情況如下:

各FCAS供應商必須按照AEMO之合理要求,將各個相關控制系統的詳細資訊告知AEMO,以便集中調度或分配頻率設定。

(a) 每當啟用偶發事故FCAS時,用來交付所要求之偶發事故FCAS的FCAS設施必須具有控制系統來自動啟動:

(i)當本地頻率超過FCAS設施之頻率不動帶(Deadband)時則啟動升載反應(Raise Response),對於可變控制器,此限制不得低於正常運轉頻率帶(NOFB)的下限;對於切換控制器,必須等於頻率偏差設定;及

(ii) 當本地頻率超過FCAS設施的頻率不動帶時則啟動降載反應,對於可變控制器,該頻率不動帶不得大於NOFB的上限;對於切換控制器,必須等於頻率偏差設定。

(b)控制系統可以是可變控制器(Variable Controller)或切換控制器(Switching Controller),也可以是兩者的離散組合,並且必須運轉以使升載反應及降載反應係為:

(i) 對於可變控制器,與本地頻率及頻率不動帶之間的差值相當量,其中本地頻率介於頻率不動帶及運轉頻率容忍帶(OFTB)的下限(升載反應)或 OFTB的上限之間(降載反應)根據FCAS設施的比例反應功能;

(ii) 對於切換控制器,如果本地頻率落在低於其頻率偏差設定(升載反應)或超過其頻率偏差設定(降載反應),則有一個或多個步驟會變動;或

(iii) 對於兩者的離散組合,則應根據(i)及(ii)節作出反應。

(c) 在使用切換控制器時,它必須能夠將其頻率偏差設定調整為AEMO提供之頻率設定,絕對頻率偏差設定之固有不確定度(Intrinsic Uncertainty)為 <0.05 Hz。

  • (a) 偶發事故FCAS供應商必須根據其FCAS設施在其連接點可以提供什麼之期望,以反應頻率升降(Frequency Ramp)從50Hz到升載參考頻率(Raise Reference Frequency)或降載參考頻率(如適用),同時  啟用價格帶()
    • (b) 除(a)節另有規定外,價格帶(price band)內的非常快FCAS、快速FCAS及慢速FCAS之量以及所有較便宜的價格帶必須排除任何慣性反應(Inertial Response),並按表8第3欄及第4欄所示時間之間升載反應時間平均值或降載反應時間平均值的兩倍(以較低者為準)計算,並以尖峰有效電力變化為上限。
    • (c)除(a)節另有規定外,價格及所有較便宜價格帶內的延遲FCAS量計算係按表8第3欄所示時間之間升載反應的時間平均值或降載反應的時間平均值與表8第4欄所示時間之間升載反應時間平均值或降載應時間平均值之兩倍(以較低者為準),並以尖峰有效電力變化為上限。

8: 市場輔助服務報價(offer)要求

AEMO將根據收到的市場輔助服務報價(offers),發佈偶發事故FCAS交付之調度指令,以啟用所需的數量

啟用期間,FCAS設施必須對本地頻率做出反應,而無需AEMO的進一步指示。

  • (a) 確保計量設備類型已通過在表9中所規定IEC 61557-1211標準之章節的認證 ,並且設備之類型係:
    • (i) 由以下機構認證的設施進行測試:
      • (A)澳洲國家測試機構協會(NATA: Australian National Association of Testing Authorities);
      • (B)紐西蘭國際認證(IANZ :International Accreditation New Zealand);或
      • (C)簽署「國際實驗室認可合作互認協議(ILAC MRA: International Laboratory Accreditation Cooperation Mutual Recognition Arrangements)」之認證機構;及
    • (ii)符合IEC 61557-12 標準之附錄 H 中的相應條款,該條款適用於儀錶嵌入另一個設備(例如變流器或保護電驛)的情況;

如果某一類型計量設備的資料表(datasheet)未明確規定用於獲取電力功率及頻率量測值的固有不確定性(Intrinsic Uncertainty)及解析度,則偶發事故FCAS供應商必須通過下列方式之一向AEMO合理滿意地證明該類型之計量設備符合表5中的要求:

9: IEC 61557-12 型式測試之應用

  • (b) 透過(a)(i)節所列機構之一的認證,確保計量設備的類型符合其他相關標準的要求;或
    • (c) 提供測試結果或其他合規證據。

除了第 5.3 節中規定的要求外,在建議使用可變控制器及切換控制器的組合時,偶發事故 FCAS 供應商必須與AEMO就用於決定將透過每種類型控制器交付之每一偶發事故FCAS的個別數量之過程達成一致。

如果偶發事故FCAS供應商使用聚合FCAS設施提供非常快速(Very Fast)FCAS,該設施以>50毫秒至100毫秒的取樣率(sampling rate)獲取電力潮流及本地頻率的量測值,如果控制系統係可變控制器,則AEMO將對在聚合FCAS設施的連接點或附近量測的非常快速FCAS組合數量應用5%  的折扣;如果控制系統是切換控制器或兩者之離散組合,則為10%。

折扣在註冊期間適用。在考慮折扣後,聚合FCAS設施必須能夠為非常快速FCAS提供最大註冊容量,因為為了反應偶發事件而交付的非常快速FCAS數量必須比可變控制器的啟用數量至少大5%,對於切換控制器或兩者的離散組合,必須大於10%。  

  • (a) FCAS供應商聚合的FCAS設施數量為≥25但<500;及
    • (b) 以取樣率>50 ms但200ms獲取電力潮流及本地頻率的量測值,

如果偶發事故FCAS供應商使用聚合FCAS設施提供快速FCAS,則:

AEMO將對在聚合FCAS設施的連接點或附近量測的快速FCAS總數量應用5%的折扣。

  • 折扣係在註冊期間適用。在考慮折扣後,聚合FCAS設施必須能夠為快速FCAS提供最大註冊容量,因為為了反應偶發事件而交付的快速FCAS數量必須至少比啟用的數量大5%。

10:偶發事故頻率控制輔助服務(FCAS)之驗證要求

該頻率控制輔助服務驗證工具(FCASVT)可用於幫助計算FCAS設施交付之任何偶發事故FCAS的數量。它包含AEMO使用的詳細演算法,用來驗證偶發事故FCAS是否已按照MASS交付。

如果 FCASVT及 市場輔助服務規範(MASS)之間存在任何不一致,則以MASS為準。

為避免疑義,FCASVT 不是MASS的一部分。

第七章 調整FCAS (Regulation FCAS)

如果投標MW量至少為AEMO的NEM註冊及豁免清單之輔助服務工作表中記錄的「升載調整(Raisereg)」的「最大上限」1MW或1%(四捨五入到最接近的整數MW),則價格帶(price band)中指定的調整升載服務MW數必須是提供市場輔助服務之FCAS供應商提供的調整升載反應數量,除了所有較便宜價格帶的數額外,預期還將在相關連接點逐步交付,以反應在啟用該價格帶時發送的升載信號,來要求最大可能的調整升載反應。

如果投標MW數至少為AEMO的NEM註冊及豁免清單中輔助服務工作表中記錄的「降載調整(Lowerreg)」的「最大上限」1MW或1%(四捨五入到最接近的整數MW),則價格帶中指定的調整降載服務之數額,必須是提供市場輔助服務之FCAS供應商提供的調整降載反應之數額,除了所有較便宜價格帶的數額外,預期還將在相關連接點逐步交付,以反應在啟用該價格帶時發送的降載信號,來要求最大可能的調整降載反應

AEMO需要確保能夠啟用(enabled)調整FCAS之FCAS設施或聚合FCAS設施(如適用)將以精確、及時、以及協調的方式做出反應提供。

AGC 控制要求適用於FCAS設施之負載參考點(Load Reference point)。如果本地頻率不是50Hz,則任何有效偶發事故 FCAS 或一次頻率反應(PFR)控制器都應根據FCAS設施的速度調定率(droop)調整FCAS設施出力來考慮本地頻率。

為了達成這種控制協調,由AGC控制的FCAS設施必須確保其電廠控制器能夠使用其偶發事故FCAS或PFR控制器及AGC控制以累加方式(即凈值)做出反應。總預期出力變化取決於各FCAS的啟用數量及適用的PFR義務。圖 1 顯示了一個高階範例,其中概述了預期的FCAS設施行為。實際控制設計將因電廠及技術而異,以及可能受到其他控制措施、各種限制及中間控制器的影響。

1: 高階頻率-協調控制設計

因此,在相關的情況下,偶發事故FCAS或PFR控制器必須偵測本地頻率並計算適當的反應。FCAS設施之電廠控制器應將偶發事故FCAS或PFR控制器計算的反應與AGC控制信號要求的反應之和,來決定FCAS設施所需的出力。

由於AGC必須同時平衡各種目標[包括頻率控制、負載追隨(load following)、時差校正(time error correction)及調度升降載(dispatch ramping)],因此FCAS供應商計算的偶發事故FCAS或PFR反應方向有時可能與AGC控制信號相反。附錄B中提供了範例反應。

AEMO將監視FCAS設施及聚合FCAS設施之出力,這些設施啟用根據調度程序之附錄A提供調整FCAS。

AEMO可以援用固定限制方程式(fixed constraint equation),直到其合理地滿足FCAS設施或聚合FCAS設施(如適用)按照MASS之預期做出反應。

  • (a) 透過SCADA向AEMO發送一組雙方同意的控制參數,包括受控數量、控制要求回饋、在線/離線狀態、遠端/本地狀態、升載控制限值、降載控制限值、升載率限制以及、降載率限值(如果與升載率限值不同時),每4秒向AEMO傳輸一次,延遲不超過8秒,但不包括外部處理及通訊延遲;
    • (b) 接收升載信號及降載信號;
    • (c) 當啟用調整FCAS時,自動提供與這些升載信號或降載信號相對應之調整升載反應或調整降載反應;

FCAS設施必須具有控制系統能夠:

  • (d)確保超過FCAS設施設定值變化不動帶時,調整升載反應或調整降載反應從遙測輸出中的任何雜訊及震盪清晰可辨;及
    • (e)始終保持控制反應延遲(CRD: Control Response Delay)不大於150秒;以及
    • (f)經常維持設定值變化不動帶大於或等於FCAS設施第7.1節及第7.2節要求的最低調整FCAS報價數量的一半.
    • 聚合FCAS設施用於調整升載服務調整降載服務之控制系統必須僅適用於整個聚合FCAS設施。
  • (a) 如果AEMO或FCAS供應商希望驗證調整FCAS的交付,AEMO必須在至少60秒內不向相關FCAS設施發送升載信號或降載信號,然後立即向FCAS設施發送升載信號或降載信號,這將產生調整升載反應或調整降載反應,等於相關市場輔助工具的啟用價格帶之和的較低者,以及相應的升載率限制或降載率限制至少 5 分鐘,以便控制數量經常維持在升載控制限制及降載控制下限之間。

(b) 必須使用下列程序:

(i)將時間的線性函數(格式P=P1 + R1 * t)合適到(a)段所指的60秒內的電力量測;

(ii) 將時間的線性函數(格式 P = P2 + R2 * t)合適到隨後5分鐘內最早電力量測值,這些量測值均大於(調整升載反應)或小於(調整降載反應)(b)(i)段所指之函數;及

(iii) 將調整升載反應或調整降載反應確定為(b)(ii)段所指的函數斜率(單位:MW/min)乘以5分鐘。

(c) 如果FCAS設施在測試期間產生偶發事故FCAS反應或重大一次頻率調整(PFR)動作,則必須放棄該測試,因為這可能會使結果無效。

為了驗證為調整升載信號或調整降載信號可以提供的最大調整升載服務調整降載服務量,必須使用根據第5.3.2節所作的記錄決定與相關市場輔助服務報價之啟用價格帶進行比較的服務量,如下所示:

  • (a)不少於每4年一次;
    • (b)在FCAS設施大修或對有效電源控制進行任何更改後的8周內  ;以及
    • (c) 在AEMO提出要求後的8周內。

FCAS供應商必須通知AEMO他們打算進行測試的日期,以合理證明其FCAS設施符合適用於調整FCAS的MASS要求:

測試應在FCAS供應商通知AEMO之日起8周內進行。

測試結果必須在完成相關測試後的20個工作日內提供給 AEMO。任何未能向AEMO提供測試結果或證明FCAS設施符合MASS的行為都可能導致AEMO限制FCAS設施參與國家電力規則(NER)中設想的調整FCAS市場。

第八章  新技術之試驗 (Trials of new technologies)

可能會不時授權進行試驗,以證明新技術在FCAS交付方面的能力。如果發生這種情況,AEMO可以自行決定指定試驗的能力、量測、驗證、持續時間及其他要求及條件。

AEMO可以指定試驗參與者在試驗結束時必須提交給AEMO的報告內容及支持資料,讓AEMO能夠評估審查MASS之有效性,以解決試驗提出之有關新技術在FCAS交付或FCAS現貨市場營運方面之性能的任何問題。

AEMO於2019年6月開始試驗虛擬電廠(VPP: virtual power plant)提供偶發事故FCAS之能力(VPP展示)。

參加VPP展示的參與者(試驗參與者)被允許根據VPP展示CAS 規範(試驗規範)提供快速FCAS,其中包括在輔助服務負載之連接點取得1秒的電力潮流及頻率量測時間解析度

在截至2023年6月30日之期間(VPP過渡期),第.3.2 節中的過渡要求將適用於在本第8.3節生效之日由試驗參與者分類並包含在VPP展示中之聚合FCAS設施(試驗設施)。

  • (a) 試驗設施之快速FCAS必須根據市場輔助服務規範(MASS)提供,並受試驗規範第2.1節及第2.2(a)及2.2(b)節而變動;
    • (b) 試驗參與者不得更改其試驗設施中的設備類型或控制器類型;
    • (c) 如果根據試驗規範,以採樣率>200 ms獲取試驗設施連接點之電力潮流及本地頻率量測值,AEMO將對在所有這些連接點量測之快速FCAS數量應用5%的折扣;

(d)在VPP過渡期之前不屬於試驗設施的FCAS設施只能增加到試驗設施中:

(i)更換或增加輔助服務負載,來維持(但不超過)試驗設施之總聚合MW容量,以便在VPP過渡期之前立即交付偶發事故FCAS, 允許用戶流失及根據(c)段適用的折扣;及

(ii) 根據所有適用的註冊及分類要求,包括相關費用。

在 VPP 過渡期間:

在VPP過渡期結束時,所有未按照MASS的要求提供偶發事故FCAS之試驗設施,就好像本第8.3節不適用(亦即,不按試驗規範的變化)一樣,AEMO將從試驗設備分類中刪除,自VPP過渡期結束後的第二天起生效。

附錄 A. 標準頻率升降率 (Standard Frequency Ramp)

2: 澳洲大陸標準頻率升降

3: 塔斯馬尼亞標準頻率升降

附錄 B. 快速頻率升降率 (Fast Frequency Ramp)

4: 澳洲大陸快速頻率升降

5: 塔斯馬尼亞之快速頻率升降

附錄 C. FCAS量測及交付樣例 (Examples of FCAS measurement and delivery)

圖 6 顯示了用來驗證未在非常快速FCAS市場註冊的FCAS供應商在各時間範圍內至少交付了所需的最低偶發事故FCAS之量測值。

不建議FCAS供應商將這些量測值用作FCAS控制設計的唯一基礎。

6:澳洲大陸及塔斯馬尼亞州升載偶發事故頻率控制輔助服務(FCAS)之量測時間框架

圖 7 顯示了一樣例,說明一個簡單的可變控制器如何為頻率擾動提供根據調定率為基礎(droop-based)的反應,從由未在非常快速FCAS市場註冊之FCAS供應商在偶發事故FCAS時間範圍內提供。

7:澳洲大陸及塔斯馬尼亞頻率上升偶發事故頻率控制輔助服務(FCAS)之綜合測量時間範圍

圖 8 顯示了用來驗證在各時間範圍內至少由在非常快速FCAS市場註冊的FCAS供應商交付的最低要求之偶發事故FCAS的量測值的可視化表示。

8:澳洲大陸及塔斯馬尼亞頻率上升偶發事故頻率控制輔助服務(FCAS)之測量時間範圍

圖 9 顯示了一個簡單的可變控制器如何透過同樣在非常快FCAS市場註冊的FCAS供應商在偶發事故 FCAS時間範圍內提供根據調定率為基礎(droop-based)的反應的頻率擾動反應。

9:澳洲大陸及塔斯馬尼亞頻率上升偶發事故頻率控制輔助服務(FCAS)之綜合測量時間範圍

請注意,這些樣例僅是高階樣例,並使用具有設定值控制的FCAS設施。具有上升/下降控制的FCAS設施被賦予相對於其當前出力而不是設定值的上升/下降控制,但除此之外,所需的行為是一致的。在所有情況下,調整FCAS的最低預期反應取決於啟用的數量、升降率速率及PFR設定(如相關)。

10: FCAS 設施在 100 MW 時的協調出力,考慮到 2 MW 的頻率上升調整 FCAS 要求,同時以 30 MW 反應頻率擾動

11: FCAS 設施在 100 MW 時的協調出力,考慮到 3 MW 的頻率下降調整 FCAS 要求,同時以 30 MW 反應頻率擾動

版本公布歷史:

參考文件:

Market ancillary service specification    AEMO    2023/10/9

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