群调群控终端在分布式光伏的应用方案

 摘要：群控群调终端是我司为适应光伏发电系统对功率电压控制的需求，研发的一款用于多电力设备集体控制与集体调度并将数据汇总于电力一区的电力控制与调度设备。设备依托于电力4G/5G无线专网、4G/5G无线公网、电力调度数据网等多种通信方式，实现全覆盖的分布式光伏的数据建模，实现分布式光伏电站的采集和控制。
           群控群调系统核心目标为对全省范围内不同电压等级接入的分布式电源进行集群协调调控和高效管理，在省级范围内实现源荷能量平衡。在地市范围内实现分布式电源的功率优化分配，支撑分布式电源消纳，提升分布式电源并网安全性，降低分布式电源脱网风险。
            我司产品已在江苏、浙江、山东、福建等多个光伏项目验收运行，现场稳定运行时间已超一年。

一. 群控群调终端的特点
    1. 满足“光伏电站接入电力系统的技术规定”
    2. 多种网络接口支持：光纤、有线、支持 4G 无线公网、4G 无线专网、电力调度数据网等多种网络接入方式
    3. 支持多种调度指令方式，包括实时指令、人工设定等模式
    4. 采用渐近式处理算法，确保光伏电站最大功率及功率变化率不超过给定值
    5. 支持多种通信规约接入方式：TCP/UDP/IEC101/IEC104/Modbus，满足与升压站监控系统、光伏逆变器监控系统及无功补偿装置的通信要求
    6. 采用智能化分配策略，保证调节精度和光伏逆变器最优运行模式
    7. 采用数据预判机制，判断采集数据的有效性，保证系统的可靠控制
    8. 完善的闭锁机制，考虑数据无效、通讯中断等异常条件，灵活可设，为正确控制提供可靠闭锁
    9. 采用嵌入式软硬件平台设计实现，重要环节均采用双冗余设计，可靠性高，符合电力系统通信和控制设备的技术要求
    10. 实现对主变分接头、光伏逆变器、无功补偿装置（SVC/SVG）等设备的协调控制
    11. 设备多样化、即插即用：设备设计采用工业级设计，能在不同的生产环境中部署，支持卡槽式、机柜式等多种安装方式
    12. 多种运行模式可选、满足不同省份不同地区调节需求
    13. 调试交互方便快捷的模拟调度下发指令功能

二.  群调群控终端在分布式光伏的应用方案
    1. 群调群控终端在分布式电源场地安装，集成数据采集、加密传输、控制、通信等功能用于上送分布式电源实时运行信息至调度端并接收调度端功率控制指令的装置。
    2. 群调群控终端对下连接分布式光伏，通过标准规约将光伏运行数据采集加密后上报调度自动化系统，同时也可接收来自调度自动化系统的功率调节指令分解至单个逆变器执行。
    3. 逆变器需支持遥测遥信数据采集配置、开放遥调接收指令功能。光伏逆变器通过485 线路或光纤等方式以手拉手方式连接，连接总线至信号较强地方，群控群调装置支持485 或232 接口接入光伏逆变器线路，将遥测遥信数据采集上报至调度自动化系统。
    4. 群调群控终端的使用地点应无爆炸危险，无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、无剧烈振动源，不允许有超过厂站正常运行范围内可能遇到的电磁场存在。有防御雨、雪、风、沙、尘埃及防静电措施。
三. 群调群控终端的应用场景（分布式电源）
　　在用户所在场地或附近建设安装，运行方式以用户侧自发自用为主、多余电量上网，且在配电网系统平衡调节为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用多联供设施。
　　包括10（6）千伏电压等级接入，且单个并网点总装机容量不超过6 兆瓦的分布式电源；10（6）千伏电压等级接入且单个并网点总装机容量超过6 兆瓦，年自发自用电量比例大于50%的分布式电源。
四. 群调群控装置说明
    分布式电源群控群调装置总体要求如下：
 （1）适用于10千伏及以下电压等级分布式电源接入调度自动化系统进行遥信、遥测、遥控、遥调信息传输。
 （2）应支持双平面路由接入调度自动化系统，遵循“直采直送”原则，采用认证、加密、访问控制等技术措施实现数据的远方安全传输以及纵向边界的安全防护。
 （3）应根据信息安全分区方案配置，满足电力二次系统安全防护总体方案要求，具备数据加密传输功能。
   采用公司统一的软、硬件平台，系统稳定，升级扩展能力强，采用arm-linux 操作系统，系统配置灵活。
五. 群调群控的控制模式
   (1)  装置接收调度主站系统下发的有功、频率、母线电压、无功、功率因数等目标值指令，然后按照一定的控制策略将有功功率、无功功率合理分配给对应每台逆变器、SVG，通过向逆变器、SVG下发调节指令，使全站有功、频率、母线电压、无功、功率因数达到调度下发控制目标值，实现全站多设备自动控制。
   (2)  装置接收调度主站系统下发的每台机组的有功、无功出力指令，以调节各台设备有功、无功出力，最终使各设备达到目标值。
群调群控都的控制方式
   调度主站系统实时向群调群控控制系统下发全站有功、频率、 母线电压、无功、功率因数等指令，群调群控装置自动跟踪指令，使全站有功出力、无功出力向目标值逼近，形成群调群控装置控制系统与调度主站系统之间形成闭环控制。

六. 通信接口
   1. 群调群控与光伏监控系统通信：群调群控装置支持 ModbusRtu、ModbusTcp、IEC104等多种规约与光伏监控系统进行通信与数据交互。
   2. 群调群控与综自设备、逆变器、表计等通信：支持Modbus、ModbusTcp、南自103等多种规约与综自设备、逆变器或者表计进行通信与数据交互。
   3. 群调群控与调度主站系统通信
   (1)直接通信：系统可与调度主站直接进行101、104 通信，收发数据与调度指令，支持多主站系统接入。
   (2)间接通信：系统可接入到远动通信管理机，通过远动机实现与调度主站进行通信及数据交互。