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光伏风电AGC/AVC有功无功控制系统功能介绍

来源:智能电力网 时间:2023-10-24 10:27:11 发布信息

AGC/AVC有功无功控制系统概述:
   有功无功控制系统(简称:AGC、AVC子站)应用于光伏、风电场。AGC、AVC子站接收调度下发的并网点有功、无功/电压目标指令,通过控制逆变器、风机、SVG/SVC、容抗器等设备,达到调度的目标值。

AGC/AVC有功无功控制系统特点:
    (1) 完全基于“风电场接入电力系统技术规定”、“风电调度运行管理规范”,“光伏发电站接入电力系统技术规定”等相关标准设计。
    (2) 采用嵌入式硬件装置,具有最高级别EMC性能指标,提高系统抗干扰能力,保证系统运行的稳定性、可靠性。
    (3)与监控系统整体设计,具有光伏/风电升压站整体方案解决能力;功能强大。
    (4) 通信能力强,适应各种通信介质和规约。
    (5) AVC/AGC部署灵活、扩展性好,可以独立部署,也可以合并部署,可以单机部署,也可以双机部署。
    (6) AVC控制采用智能优化调节策略,实现最大的调节精度;智能无功分配,保证调节精度和无功最优运行模式;
    (7) AGC/AVC支持多种调度指令下达方式,包括实时指令、曲线方式等。
    (8) 硬件冗余/备用设计,可靠性高。每台装置双电源的无扰动切换。


光伏AGC/AVC屏柜


AGC/AVC有功无功控制系统主要功能:
    数据采集监控的功能主要包括:实时数据采集和处理、控制和调节、历史数据处理、事件顺序记录(SOE)、告警、计算和统计及系统对时等。
 (1) 实时数据采集通讯
          1) 系统具备直接与逆变器、风机监控系统、升压站、无功补偿系统通信获取发电场实时运行数据、升压站实时运行数据、无功补偿装置实时运行数据的功能。
          2) 支持多种通信规约。包括:104、Modbus规约。
          3) 自动接收电网调度下达的电场发电计划及各种命令信息。
          4) 向调度主站发送各种运行数据信息。包括:AGC、AVC的各种压板状态,闭锁状态。
 (2) 数据处理
          1)对量测值进行有效性检查,具有数据过滤、零漂处理、限值检查、死区设定、多源数据处理。
          2)对状态量进行有变位、效性检查处理。
          3)自动接收主站下发的发电计划、电压控制曲线等计划值,并自动导入实时运行系统;
 (3) 控制与调节功能
          1)控制调节内容包括:断路器开/合、调节变压器抽头、设定值控制、有功调节控制、无功补偿装置投切调节;
          2)保证控制操作的安全可靠;
          3)满足电网实时运行要求的时间响应要求。
 (4) 事件顺序记录(SOE)
          SOE记录按照时间自动排序,具有显示、查询、打印、上传主站等功能。
 (5) 事故和报警
          1)发生事故时,自动推出相应事故画面,画面闪光和变色,显示屏上发出信号。
          2)在每个操作员工作站上的音响报警向操作员发出事故或故障警报。当发生故障或事故时,立即发出中文语音报警和显示信息。语音报警将故障和事故区别开来,可手动或自动解除。语音报警可通过人机接口全部禁止。
          3)事件和报警按时间顺序列表的形式出现。记录各个重要事件的动作顺序、事件发生时间(年、月、日、时、分、秒、毫秒)、事件名称、事件性质,并根据规定产生报警和报告。
(6  历史数据管理
          历史数据管理将现场采集的实时数据进行定时存储、统计等综合数据处理;并可方便的进行检索和使用。历史数据内容至少保存1年。
(7)数据计算功能
          系统支持各种常规运算、派生计算和自动计算能力,并具有很高的运算速度。
(8)数据计算统计
          具有调频贡献电量、理论贡献电量。
(9)系统对时
          利用对时软件,实现接收时钟同步系统信号源的时钟信号,实现AGC/AVC控制系统的统一对时。
 有功自动控制(AGC):
     AGC控制系统能够自动跟踪调度发电计划曲线或实时调节指令,采用安全的控制策略对风机监控子系统或逆变器分配有功功率来控制风电场、光伏电场的并网有功功率,满足调度对风电场/光伏电场功率输出的限制要求。
     (1)系统能根据电网调度部门的指令来控制风电场、光伏电场输出的有功功率,并保证风电场、光伏电场有功控制的快速性和可靠性。
     (2)系统能将风电场、光伏电场并网点输出有功功率控制在与调度中心下发的AGC有功功率目标值偏差不超过相关标准的规定的范围内。
     (3)具备调节风电场、光伏电场装机容量有功功率每分钟变化速率的能力,变化速率值可设。
     (4)系统的有功变化率及调节死区范围可通过调度远程设置。
     (5)支持调度下发实时指令、调度下发计划曲线、本地设定曲线等多种指令方式。
     (6)系统支持远方控制和就地控制两种控制模式。远方控制以调度中心下发的AGC有功功率目标值为目标,就地控制以调度中心日前下发或日内下发的发电计划曲线、人工输入的发电计划控制曲线或风电场(光伏电场)有功功率目标值为目标进行自动跟踪。
     (7)系统可接收调度中心下发的AGC投退指令实现远方控制和本地控制的切换,也可人工切换控制模式。
     (8)当远方控制时,系统具备与调度中心通信故障、超时未收到调度中心控制指令报警并自动转为就地控制的功能,超时时间可设置。
     (9)可向调度实时上传当前AGC系统投入、增力闭锁、减力闭锁、运行模式等信息。
     (10)系统不直接控制风机的有功出力,而是通过风机后台监控系统控制风电场的有功出力。如风电场只有一个风机监控系统,则将中调下发的有功指令转发给风机监控系统,由风机监控系统将指令分配到每台风机。如风电场有多个风机监控系统,则采用不同的策略,如按比例、按裕度等,将调度主站下发的总的有功目标分配到每个风机监控系统。由风机监控系统根据风机的运行状态及有功指令自行控制风机的功率输出或启停。
无工电压控制(AVC):
      AVC控制系统能够自动接收调度下达的电压、无功计划曲线或实时指令,利用监测到的风电场(光伏电场)运行数据,制定安全的控制策略对站内所有无功补偿装置(包括风机/逆变器、SVC/SVG、电容器/电抗器等)进行优化、协调分配并发出控制指令,实现对风电场(光伏电场)升压站电压和无功的自动调节和闭环控制,使其在允许的范围内变化
     实现功能如下:
      (1)AVC控制对象包括:风机/逆变器、SVG/SVC、电容器/电抗器等。
      (2)风电场(光伏电场)的无功电压控制能够自动接收调度主站系统下发的无功/电压控制指令,并通过控制风电场(光伏电场)无功补偿装置控制风电场(光伏电场)无功和电压满足控制要求。
      (3)支持调度下发实时指令、调度下发计划曲线、本地设定曲线等多种指令方式。

      (4)系统支持远方控制和就地控制两种控制模式,远方控制以调度中心下发的AVC 电压/无功目标值为目标,就地控制以调度中心日前下发或日内下发的电压/无功计划曲线、人工输入的电压/无功计划控制曲线或人工输入的风电场(光伏电场)电压/无功目标值为目标进行自动跟踪。
      (5)电场运行人员通过界面功能输入高压侧母线(或节点)电压目标值,高压侧母线(或节点)电压计划曲线。具有投入退出AVC系统子站功能。
      (6)当远方控制时,系统具备与调度中心通信故障、超时未收到调度中心控制指令报警并自动转为就地控制的功能,超时时间可设置。
      (7)当风电场(光伏电场)的无功调节能力不足时,汇向调度主站系统发送告警信息。


新能源监控系统图


AGC/AVC有功无功控制系统人机界面
     (1)具备友好的人机交互界面,能够在屏幕上实时显示电场主系统的运行状态、主要设备的动态操作过程、事故和故障、有关参数和运行监视图、操作接线图等画面,以及趋势曲线、各种一览表、测点索引等,定时刷新画面上的设备状况和运行数据,且对事故报警的画面具有最高优先权,可覆盖正在显示的其它画面,事故时自动推出画面。并可经运行人员的召唤。
     (2)支持在操作界面上进行断路器开/合、调节变压器抽头、设定值控制、有功调节控制、无功补偿装置投切及调节等控制操作;
     (3)具备系统用户添加和管理功能,支持用户级别和权限设置,至少应包括系统管理员、运行操作人员、浏览用户等不同级别的用户权限。给不同职责的操作员提供多组不同安全等级的操作权限,各级别操作权限下能识别若干个具有各自口令的用户。进入前,授权运行人员必须登记“用户名”、“口令”,通过口令操作使得每个用户可以进行独立的进入和退出。根据登录的用户组别显示不同的人机界面;
     (4)支持光敏点方式的功能投退操作,可以整体投入/退出AGC、AVC功能,可以单独投退任意风机后台(逆变器)、SVC/SVG、电容器/电抗器参与、退出AGC/AVC调节;支持在故障恢复的情况下,在操作上界面执行复归操作功能。
AGC/AVC有功无功控制系通讯功能
     (1) AGC/AVC控制系统与风机监控系统通信(逆变器)AGC/AVC控制系统与风机监控系统(逆变器)直接通过Modbus、104进行通信实现信息交互。
    (2)AGC/AVC控制系统与动态无功补偿装置通信AGC/AVC控制系统和动态无功补偿装置可通过Modbus通信规约交互信息。
    (3)AGC/AVC控制系统与电场升压站监控系统通信AGC/AVC控制系统直接采用标准通信规约1EC104与升压站测控装置交换数据。
    (4)AGC/AVC控制系统与调度主站通信接口AGC/AVC控制系统与主站接口功能包括:AGC/AVC控制系统向主站传送采集的现场实时数据,电场接收的主站信息为主站下发有功/电压调节指令。调度主站实时数据采集和控制,直接通过调度数据网,采用标准通信规约(IEC60870-5系列标准)实现通信接口功能。
AGC/AVC有功无功控制系统控制性能指标
   (1)遥测量刷新时间:从量测变化到AGC/AVC控制系统上传≤3s;
   (2)遥信变位刷新时间:从遥信变位到AGC/AVC控制系统上传≤2s;
   (3)遥控命令执行时间:从接收命令到控制端开始执行≤3s(直接控制模式):
   (4)遥调命令执行时间:从接收命令到控制端开始执行≤3s;
AGC/AVC有功无功控制系统可靠性指标
   (1)系统平均无故障时间(MTBF)≥20000小时。
   (2)系统硬件可靠性应大于99%
   (3)系统月可用率应大于99%
AGC/AVC有功无功控制系统时钟精度
    (1)系统时钟误差[采用GPS校时]<1ms


AGC/AVC有功无功控制系统的配置清单


AGCAVC控制系统.png


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