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AGC/AVC控制系統
1.總體架構
1.1. 系統結構
RE-7000光伏電站功率控制系統總體架構如下圖所示:


由于和調度系統之間有數據交互, 另外本系統和當地綜自監控系統之間有大量數據交互, 所以本光伏電站功率控制系統部署在在安全 I區(與當地監控系統部署在同一個分區),主要由以下部分組成:
遠動服務器:負責和調度主站通信, 接收主站下發的功率目標值以及電壓目標值等,和對上位機的干預(例如遠方投退、復歸等)。
上位機:一般由高性能 PC 服務器擔任,負責具體的控制邏輯判別,并智能生成最優化調節策略,通過光纖環網網絡下發調節命令;另外,PC 服務器還可以起到存儲、管理調度計劃曲線的功能。
規約支持層:接入逆變器等非傳統電力系統設備, 通?紤]與當地監控系統公用。
1.2. 軟件架構
功率控制系統廣泛采用中間件技術, 基于中匯電氣的成熟監控平臺開發;
RE-7000平臺是新一代廠站監控系統, 擁有支持 IEC-61850、103 規約、 支持畫面完全定制、 完善用戶權限管理等特性, 并網控制系統提供了優秀的人機交互環境。
可編程平臺是可視化邏輯平臺,光伏電站 AGC/AVC 是在可編程平臺開發的高級應用。
2.控制流程
功率自動調節采用循環掃描方式,實時掃描光伏電站各控制目標量測與調度計劃曲線/實時指令值之間的差異,智能生成整套最優調節策略, 并借助網絡下發調節命令, 達到對光伏電站動態跟蹤調節的目的。
邏輯判別流程圖如下所示:



3. 有功功率自動調節(AGC)控制方式
3.1. 逆變器有功功率控制
根據逆變器經濟運行的范圍(例如 5%~100%), 通過遙調的方式,設置到逆變器的有功功率工作點至經濟運行下限或者上限, 避免了徹底關斷一次設備,加快調節速率,達到有功調節的目的。
3.2. 啟動/停止逆變器控制
通過遙調的方式,啟動或者停止某個或者某些逆變器,達到有功調節的目的。此方式操作繁瑣,效率低,一般不采用。
4. 電壓無功自動調節(AVC)控制方式
4.1. 逆變器的無功輸出
光伏電站運行過程中,為保證系統的穩定運行,需要保證并網點的電壓保持穩定,基本不變,這樣需要調節的無功輸出來確保電壓的穩定。常規情況是調節SVG/SVC的輸出來實現,這個模式的實現需要投資建設SVG/SVC,投資巨大,平時還需要去運行維護,帶來運行管理的成本。但本系統卻采用獨特的模式來實現,利用逆變器的自身無功輸出特性,通過系統控制策略來調整整個光伏電站所有或者部分逆變器的無功輸出,來達到穩定系統并網點的電壓,實現光伏電站的穩定運行。此模式不需要投資建設SVG/SVC,節省大量建設資金,更不需要相應的運行維護成本。
逆變器無功的調節目標是控制逆變器和電網之間的無功交互:
(1)若數值為 0,則逆變器不向系統輸送無功,也不從系統中吸收無功;
(2)若數值為正,則逆變器向系統中注入無功(提升并網點電壓);
(3)若數值為負,則逆變器從系統中吸收無功(降低并網點電壓)。
5. 運行模式選擇
5.1. 并網點恒無功
若選擇并網點恒無功模式,則通過控制軟件實施采集的并網點的無功,經與目標值比較后,得出補償值,充分考慮整個光伏電站的運行設備,經過策略計算后下發到每個參與調節的逆變器中,從而實現系統并網點的無功穩定在目標值附近。
5.2. 并網點定電壓
若選擇并網點定電壓模式,則通過控制軟件實施采集的并網點的無功,經與目標值比較后,得出補償值,充分考慮整個光伏電站的運行設備,經過策略計算后下發到每個參與調節的逆變器中,從而實現系統并網點的無功穩定在目標值附近。
5.3. 并網點恒功率因素
若選擇并網點恒功率模式,經與目標值比較后,得出補償值,充分考慮整個光伏電站的運行設備,經過策略計算后下發到每個參與調節的逆變器中,從而實現系統并網點的無功穩定在目標值附近。
6. 與光伏電站其它系統接口
6.1. 逆變器的接口



6.2. 綜合自動化系統的接口



6.3. 調度的接口
RE-7000 光伏電站功率控制系統支持以下接口,可以按照當地調度的要求刪減。



7. 通信模式的建立
7.1. 逆變器
一般通過串口或者網絡的方式接入規約轉換設備RE-761。
7.2. 綜合自動化系統
7.2.1. 直接通信
如果光伏并網自動控制系統與綜合自動化系統同廠家,一般采用直接通信的方式;另外,如果綜合自動化系統采用IEC-61850 規約,也可以直接接入。
7.2.2. 規約轉換
如果光伏并網自動控制系統與綜合自動化系統不同廠家,則由光伏并網自動控制系統供應商提供規約轉換設備,來實現升壓站間隔層設備的接入。
7.2.3. 遠動出口接入
如果光伏并網自動控制系統與綜合自動化系統不同廠家,在前兩種方法都不能使用的情況下,可由光伏并網自動控制系統供應商提供規約轉換設備從綜合自動化系統的遠動設備的出口取數據。
7.3. 調度主站
7.3.1. 直接通信
如果光伏并網自動控制系統與綜合自動化系統同廠家,一般采用直接通信的方式。
7.3.2. 間接通信
光伏并網自動控制系統作為一個子系統,使用對上規約,例如101/104/CDT 方式接入綜合自動化系統的遠動設備。
附錄與第三方綜自系統配合建議
RE-7000光伏電站功率控制系統(AGC/AVC)組成獨立的子網通過一個對下通信網關機(RE-761)接入綜自系統站控層網絡,實現與逆變器、測控等設備的雙向通信通過一個對上通信網關機(RE-760)接入綜自系統站控層網絡,經過綜自系統遠動機間接與調度主站通信建議通信方案如下圖所示,AGC/AVC 子系統位于虛線框內:



1.總體架構
1.1. 系統結構
RE-7000光伏電站功率控制系統總體架構如下圖所示:


由于和調度系統之間有數據交互, 另外本系統和當地綜自監控系統之間有大量數據交互, 所以本光伏電站功率控制系統部署在在安全 I區(與當地監控系統部署在同一個分區),主要由以下部分組成:
遠動服務器:負責和調度主站通信, 接收主站下發的功率目標值以及電壓目標值等,和對上位機的干預(例如遠方投退、復歸等)。
上位機:一般由高性能 PC 服務器擔任,負責具體的控制邏輯判別,并智能生成最優化調節策略,通過光纖環網網絡下發調節命令;另外,PC 服務器還可以起到存儲、管理調度計劃曲線的功能。
規約支持層:接入逆變器等非傳統電力系統設備, 通?紤]與當地監控系統公用。
1.2. 軟件架構
功率控制系統廣泛采用中間件技術, 基于中匯電氣的成熟監控平臺開發;
RE-7000平臺是新一代廠站監控系統, 擁有支持 IEC-61850、103 規約、 支持畫面完全定制、 完善用戶權限管理等特性, 并網控制系統提供了優秀的人機交互環境。
可編程平臺是可視化邏輯平臺,光伏電站 AGC/AVC 是在可編程平臺開發的高級應用。
2.控制流程
功率自動調節采用循環掃描方式,實時掃描光伏電站各控制目標量測與調度計劃曲線/實時指令值之間的差異,智能生成整套最優調節策略, 并借助網絡下發調節命令, 達到對光伏電站動態跟蹤調節的目的。
邏輯判別流程圖如下所示:



3. 有功功率自動調節(AGC)控制方式
3.1. 逆變器有功功率控制
根據逆變器經濟運行的范圍(例如 5%~100%), 通過遙調的方式,設置到逆變器的有功功率工作點至經濟運行下限或者上限, 避免了徹底關斷一次設備,加快調節速率,達到有功調節的目的。
3.2. 啟動/停止逆變器控制
通過遙調的方式,啟動或者停止某個或者某些逆變器,達到有功調節的目的。此方式操作繁瑣,效率低,一般不采用。
4. 電壓無功自動調節(AVC)控制方式
4.1. 逆變器的無功輸出
光伏電站運行過程中,為保證系統的穩定運行,需要保證并網點的電壓保持穩定,基本不變,這樣需要調節的無功輸出來確保電壓的穩定。常規情況是調節SVG/SVC的輸出來實現,這個模式的實現需要投資建設SVG/SVC,投資巨大,平時還需要去運行維護,帶來運行管理的成本。但本系統卻采用獨特的模式來實現,利用逆變器的自身無功輸出特性,通過系統控制策略來調整整個光伏電站所有或者部分逆變器的無功輸出,來達到穩定系統并網點的電壓,實現光伏電站的穩定運行。此模式不需要投資建設SVG/SVC,節省大量建設資金,更不需要相應的運行維護成本。
逆變器無功的調節目標是控制逆變器和電網之間的無功交互:
(1)若數值為 0,則逆變器不向系統輸送無功,也不從系統中吸收無功;
(2)若數值為正,則逆變器向系統中注入無功(提升并網點電壓);
(3)若數值為負,則逆變器從系統中吸收無功(降低并網點電壓)。
5. 運行模式選擇
5.1. 并網點恒無功
若選擇并網點恒無功模式,則通過控制軟件實施采集的并網點的無功,經與目標值比較后,得出補償值,充分考慮整個光伏電站的運行設備,經過策略計算后下發到每個參與調節的逆變器中,從而實現系統并網點的無功穩定在目標值附近。
5.2. 并網點定電壓
若選擇并網點定電壓模式,則通過控制軟件實施采集的并網點的無功,經與目標值比較后,得出補償值,充分考慮整個光伏電站的運行設備,經過策略計算后下發到每個參與調節的逆變器中,從而實現系統并網點的無功穩定在目標值附近。
5.3. 并網點恒功率因素
若選擇并網點恒功率模式,經與目標值比較后,得出補償值,充分考慮整個光伏電站的運行設備,經過策略計算后下發到每個參與調節的逆變器中,從而實現系統并網點的無功穩定在目標值附近。
6. 與光伏電站其它系統接口
6.1. 逆變器的接口



6.2. 綜合自動化系統的接口



6.3. 調度的接口
RE-7000 光伏電站功率控制系統支持以下接口,可以按照當地調度的要求刪減。



7. 通信模式的建立
7.1. 逆變器
一般通過串口或者網絡的方式接入規約轉換設備RE-761。
7.2. 綜合自動化系統
7.2.1. 直接通信
如果光伏并網自動控制系統與綜合自動化系統同廠家,一般采用直接通信的方式;另外,如果綜合自動化系統采用IEC-61850 規約,也可以直接接入。
7.2.2. 規約轉換
如果光伏并網自動控制系統與綜合自動化系統不同廠家,則由光伏并網自動控制系統供應商提供規約轉換設備,來實現升壓站間隔層設備的接入。
7.2.3. 遠動出口接入
如果光伏并網自動控制系統與綜合自動化系統不同廠家,在前兩種方法都不能使用的情況下,可由光伏并網自動控制系統供應商提供規約轉換設備從綜合自動化系統的遠動設備的出口取數據。
7.3. 調度主站
7.3.1. 直接通信
如果光伏并網自動控制系統與綜合自動化系統同廠家,一般采用直接通信的方式。
7.3.2. 間接通信
光伏并網自動控制系統作為一個子系統,使用對上規約,例如101/104/CDT 方式接入綜合自動化系統的遠動設備。
附錄與第三方綜自系統配合建議
RE-7000光伏電站功率控制系統(AGC/AVC)組成獨立的子網通過一個對下通信網關機(RE-761)接入綜自系統站控層網絡,實現與逆變器、測控等設備的雙向通信通過一個對上通信網關機(RE-760)接入綜自系統站控層網絡,經過綜自系統遠動機間接與調度主站通信建議通信方案如下圖所示,AGC/AVC 子系統位于虛線框內:



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