華東電網于2001年率先引入CPS，并進行了一定程度的修改，隨后華中、東北等電網也開始使用CPS來進行區域控制性能的考核工作。多年來，中國電網加強了一次調頻建設，制訂了相應的自動發電控制（AGC）策略以推進AGC技術的應用，并提升了發電計劃的實用化水平，改善了電網頻率質量。

然而，隨著中國電網的不斷發展，對頻率質量的要求也不斷提高，現行的頻率控制性能標準已不能滿足實際的需求。本文分析了CPS存在的不足以及國內外實際使用中產生的問題。介紹了北美平衡監管區區域控制偏差限制（BAAL）標準的基本內容，分析了BAAL標準與CPS1之間的關系。最后，針對中國電網現行CPS的問題提出了修改建議，并探討了實施BAAL標準的可行性。

1、CPS標準適用性分析

CPS標準分為CPS1和CPS2兩個子標準。

CPS1用于評價一段時間內區域ACE對整個互聯電網頻率偏差的影響，是ACE變化情況的統計測量。由于ACE代表著一個控制區實際發電與負荷的平衡程度，所以CPS1指標反映區域綜合性的控制性能，不僅包含實時的一次調頻和二次調頻能力，還包括固定周期的日前、日內及實時發電計劃編制的精確度，以及供電、需求側的負荷管理水平。CPS1能夠衡量電網長期的頻率偏差的均方根值是否在限定的范圍內，但平均值的統計方式對實時的頻率偏差不敏感。如果頻率偏差不能時刻保證在一定的范圍內，一旦發生較大擾動或者事故以后，系統的頻率偏差可能會影響到系統的安全穩定運行，造成不必要的低頻減載或高頻切機。因此，針對實時控制性能評價的標準需要另行研究。

CPS2的目的在于使得控制區在完成CPS1目標時，能夠最小化機組調節次數，并起到減小區域間的偏離計劃潮流和偏離計劃電量的作用。但經過多年的運行和實踐，CPS2并不能達到預期目標，主要表現在：

1）CPS2要求區域在10分鐘內按照L10的要求來控制ACE的平均值，但L10的設置值得商榷。CPS2的前提條件是假設10分鐘的ACE一致性為0，但實際運行中難以實現，當ACE的一致性為正，由于CPS2是由CPS1公式推導得出，則L10過大，區域的ACE主要受到CPS1的約束，CPS2考核顯得冗余；當ACE的一致性為負，則L10過小，區域為了滿足其要求將不必要地增加或減少機組出力，造成不顧頻率質量的無謂調節。

2）CPS2不能用于限制偏離計劃潮流。由于多區域互聯電網中，每個控制區對外都包含多條聯絡線，ACE中的凈交換潮流偏差量僅反映區域總的對外或者對內的潮流量，所以通過限制ACE的方法難以根據某條聯絡線上或傳輸斷面上的可傳輸容量和事故附加裕度來限制偏離計劃潮流。

3）CPS2沿用A2標準的考核方式，要求90%的ACE在限定范圍內，缺失了對10%的ACE進行考核，即一個考核月內有72個小時是失效的。此外，由于CPS2的考核方式是基于ACE的正態分布性，某些電網由于受到調頻死區、限荷機組及機組增減出力速率、二次調頻控制質量等非線性因素的綜合影響，使頻率出現非正態分布，頻率不符合正態分布導致控制區的ACE也不符合正態分布，則CPS2并不具有廣泛的適用性。

4）互聯電網中頻率控制的目的是允許區域間存在適量的偏離計劃潮流和偏離計劃電量以實現區域間的相互支援，提高電網的頻率質量。①限制偏離計劃潮流是線路安全性方面的問題，應另行制定相應的聯絡線功率控制或系統傳輸可靠性標準，并不應該包含在頻率控制性能標準中；②偏離計劃電量影響的是區域間的電量交易，不需作為控制標準中研究的內容，而應建立適當的考核與償還機制。

基于上述分析，CPS2影響著電力系統頻率質量的進一步提高，不宜作為頻率控制性能標準中的子標準。

2、BAAL標準的特點

由于現行CPS對電網的適用性不足，NERC的PCE工作組于2002年制定了研究短期頻率控制性能標準的規劃，結合北美電網的運行經驗，于2005年提出了BAAL標準草案，并在后續的實驗中不斷修訂與完善。2013年7月，BAAL標準提案通過了NERC的最終投票，將于2016年7月1日起正式執行。

BAAL標準與CPS1的曲線類似，對區域的調節責任分配方法相同，但差異性可以分為以下二點：

1）控制目標不同。BAAL標準的控制目標是保證系統實時運行的可靠性，根據在一段時間內所能容忍的1min平均頻率偏差的絕對值而設定；CPS1的控制目標是保證區域的長期控制性能達到預期要求，根據上一年或預設的1min平均頻率偏差的均方根值而設定。

2）要求的ACE控制幅度不同。在相同的頻率偏差下，BAAL標準的控制目標值相當于1min的CPS1分值為-700%。