笔者在日常工作中经常有用户问到光伏电站中的AGC/AVC控制系统和分布式光伏群调群控装置的区别,联系,各有什么不同?笔者在此做一个陈述与概况,为大家答疑。
AGCAVC控制系统简述:
由于光伏、风力发电具有间歇性,随机性的特点。光伏、风力电站的大规模并网,给电网调度系统带来了巨大的调峰压力,增加了电网系统的不稳定性因素和影响电能质量的可能性。
功率控制系统是调度实时调节电站出力的有功控制子系统和无功电压控制子系统。功率控制系统满足了调度调峰和电网电压控制时,对电站实时出力控制和无功电压控制需求,能一定程度缓解电网调度调峰压力,能一定程度上改善电站并网电能质量。
功率控制系统,是含有电站自动有功控制系统(AGC)、电压控制系统(AVC)功能的场站运行监控系统。其在保证场站运行安全的基础上,时刻进行校验防护,并实现调度/运行班人员等对场站的整体把控和监管。通过此系统,调度/运行班人员可以保障场站和电网运行在优化运行的可控范围内。
功率控制系统含场站配置、实时监测、设备控制、AGC 控制策略、AVC 控制策略、数据管理、系统日志、通信管理等功能模块。
系统使用了多种功率控制策略,如平均分配策略、最大裕度策略、标杆策略、设备状态策略等策略进行优势互补,结合多类约束条件,通过最优目标函数快速计算,制定到达目标值的最优控制策略,保证以最少的动作次数实现目标值,以最高的精度和最合理的调控速度,实现功率控制目标。策略除了满足电网指令的要求,还要减少发电机组的调整频率,满足业主最大发电量,并且发电机组少调、微调的效果,最大程度保障了电站的长期稳定。
“有功自动控制系统(AGC)”是以光电转换效率模式和风能转换效率模式对逆变器光能裕度、风机风能裕度进行分析,并结合场站和电网进行优化运行计算,通过控制策略逻辑实现对场站有功功率的有效经济控制的智能自动控制系统。系统具有“实时数据采集、实时状态监测、异常事件告警、优化策略分析、控制策略下达、数据归档压缩”等功能模块。采用能量转换效率模式分析,对场站每一台逆变器/风机建立能量转换效率模式,可准确得到场站的超短期能量裕度,在准确计算的超短期能量裕度和当前逆变器/风机状态下,科学的给出该逆变器/风机的 AGC 有功调节能力。AGC 满足了调度调峰要求,通过对场站实时出力的进行实时优化控制,实现一定程度缓解电网调度调峰压力。
“电压自动控制系统(AVC)”具有“实时状态监测、异常事件告警、优化策略分析、控制策略下达、历史曲线分析”等功能模块。系统与逆变器/风机、无功补偿装置(SVC/SVG)、升压站综自系统通信,将采集的逆变器/风机和无功补偿装置实时运行数据上传调度主站,同时接收调度中心主站下发的 AVC 电压控制指令,经过模型分析和无功优化策略计算模块的分析计算,通过对逆变器/风机、无功补偿装置(SVC/SVG)、有载调压变压器分接头等设备的统一协调控制,实现场站并网点电压的闭环控制和场站的优化运行。通过电压自动控制系统,场站并网电压可以进行实时调节,以满足调度对电网运行的要求,AVC 能一定程度上改善场站并网电能质量。
AGCAVC控制系统工作原理
1)以升压站实时信息、发电机组实时信息、功率预测信息及无功补偿设备实时信息为数据基础;
2)建立能量转化效率裕度模式分析和设备多态模式分析环境;
3)建立多目标优化控制模型;
4)加入安全保护策略参数;
5)由策略服务制定优化控制策略方案,并形成控制命令。
根据调度下发目标指令,综合分析计算全场有功出力和无功调节能力,生成最优控制策略,下达调控指令,实现调度下达目标。
AGCAVC控制系统硬件组成
系统硬件主要由综合智能控制终端、操作员工作站等组成。工作站完成系统运行、维护、数据存储、数据监视控制、数据展示等功能;综合智能控制终端完成通信和数据采集、信息上传,并向机组和无功补偿设备下发控制指令,执行功率控制功能,以及优化策略计算并提供策略。
功率控制系统与现场升压站监控系统、机组监控系统、无功补偿装置等设备通讯获取实时运行信息,数据通信宜采用网络模式,也可采用串口通信模式;并将实时数据通过电力调度数据网上传到调度主站系统,同时从主站接收有功/无功控制指令,制定优化控制策略,并控制机组、无功补偿装置等进行远方调节和控制。功率控制系统一体化设计,集中组屏。整个电站的实时数据通过一套功率控制系统的智能通信管理机与主站通信,完成数据采集、处理、通信、电站有功/无功自动控制功能。
光伏群调群控装置简述:
光伏群调群控装置通过无线网络接收调度主站下发的有功控制目标,终端完成调度主站对有功调整的控制手段包括:
1. 光伏逆变器有功、光伏逆变器的启停机、线路并网开关的投切。
2. 通过向单台光伏逆变器下发有功设定目标值来控制光伏逆变器的有功出力。
3. 通过向单台光伏逆变器下发起、停机遥控指令来控制光伏逆变器的并网状态,实现有功控制。
4. 通过向线路并网开关下发遥控投切指令,实现成组逆变器的快速启动或停止。
光伏电站全场有功自动控制以全场并网有功为控制目标,同时兼顾光伏逆变器有功的合理分配,在满足调度要求的前提下实现经济利益最大化。
群调群控能够响应调度主站下发的全场有功控制指令,根据指令进行光伏逆变器有功的分配和或启停光伏逆变器。
群调群控可以接收调度主站下发的光伏电站日有功出力曲线。当与主站通信中断时,应该能够独立自动闭环运行,根据调度日前下发的有功控制曲线进行全场有功出力的控制。
群调群控从调度主站接收当前电站的总有功出力计划值,通过实时控制场内各光伏逆变器的有功出力或运行状态,追随主站下发的总有功值。 有功控制功能包括降低总有功出力控制、增加总有功出力控制和有功无功协调控制三个方面。
总结:
集中地面电站应用的AGCAVC控制系统是一整套屏柜加系统加控制终端加主机显示器,而光伏群调群控装置是一个具有有功无功调节的装置,AGCAVC控制系统大多应用于集中式光伏场站,而群调群控是应用于小型分步式光伏项目中,双方的成本以及硬件组成都不相同,但是工作原理上以及功能上有一定相似的程度,大家在选择厂家以及供应商的时候需要根据项目具体的技术要求以及项目所在地区来选择合适自己项目的产品。
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