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AGC/AVC控制系统
1.总体架构
1.1. 系统结构
RE-7000光伏电站功率控制系统总体架构如下图所示:


由于和调度系统之间有数据交互, 另外本系统和当地综自监控系统之间有大量数据交互, 所以本光伏电站功率控制系统部署在在安全 I区(与当地监控系统部署在同一个分区),主要由以下部分组成:
远动服务器:负责和调度主站通信, 接收主站下发的功率目标值以及电压目标值等,和对上位机的干预(例如远方投退、复归等)。
上位机:一般由高性能 PC 服务器担任,负责具体的控制逻辑判别,并智能生成最优化调节策略,通过光纤环网网络下发调节命令;另外,PC 服务器还可以起到存储、管理调度计划曲线的功能。
规约支持层:接入逆变器等非传统电力系统设备, 通常考虑与当地监控系统公用。
1.2. 软件架构
功率控制系统广泛采用中间件技术, 基于中汇电气的成熟监控平台开发;
RE-7000平台是新一代厂站监控系统, 拥有支持 IEC-61850、103 规约、 支持画面完全定制、 完善用户权限管理等特性, 并网控制系统提供了优秀的人机交互环境。
可编程平台是可视化逻辑平台,光伏电站 AGC/AVC 是在可编程平台开发的高级应用。
2.控制流程
功率自动调节采用循环扫描方式,实时扫描光伏电站各控制目标量测与调度计划曲线/实时指令值之间的差异,智能生成整套最优调节策略, 并借助网络下发调节命令, 达到对光伏电站动态跟踪调节的目的。
逻辑判别流程图如下所示:



3. 有功功率自动调节(AGC)控制方式
3.1. 逆变器有功功率控制
根据逆变器经济运行的范围(例如 5%~100%), 通过遥调的方式,设置到逆变器的有功功率工作点至经济运行下限或者上限, 避免了彻底关断一次设备,加快调节速率,达到有功调节的目的。
3.2. 启动/停止逆变器控制
通过遥调的方式,启动或者停止某个或者某些逆变器,达到有功调节的目的。此方式操作繁琐,效率低,一般不采用。
4. 电压无功自动调节(AVC)控制方式
4.1. 逆变器的无功输出
光伏电站运行过程中,为保证系统的稳定运行,需要保证并网点的电压保持稳定,基本不变,这样需要调节的无功输出来确保电压的稳定。常规情况是调节SVG/SVC的输出来实现,这个模式的实现需要投资建设SVG/SVC,投资巨大,平时还需要去运行维护,带来运行管理的成本。但本系统却采用独特的模式来实现,利用逆变器的自身无功输出特性,通过系统控制策略来调整整个光伏电站所有或者部分逆变器的无功输出,来达到稳定系统并网点的电压,实现光伏电站的稳定运行。此模式不需要投资建设SVG/SVC,节省大量建设资金,更不需要相应的运行维护成本。
逆变器无功的调节目标是控制逆变器和电网之间的无功交互:
(1)若数值为 0,则逆变器不向系统输送无功,也不从系统中吸收无功;
(2)若数值为正,则逆变器向系统中注入无功(提升并网点电压);
(3)若数值为负,则逆变器从系统中吸收无功(降低并网点电压)。
5. 运行模式选择
5.1. 并网点恒无功
若选择并网点恒无功模式,则通过控制软件实施采集的并网点的无功,经与目标值比较后,得出补偿值,充分考虑整个光伏电站的运行设备,经过策略计算后下发到每个参与调节的逆变器中,从而实现系统并网点的无功稳定在目标值附近。
5.2. 并网点定电压
若选择并网点定电压模式,则通过控制软件实施采集的并网点的无功,经与目标值比较后,得出补偿值,充分考虑整个光伏电站的运行设备,经过策略计算后下发到每个参与调节的逆变器中,从而实现系统并网点的无功稳定在目标值附近。
5.3. 并网点恒功率因素
若选择并网点恒功率模式,经与目标值比较后,得出补偿值,充分考虑整个光伏电站的运行设备,经过策略计算后下发到每个参与调节的逆变器中,从而实现系统并网点的无功稳定在目标值附近。
6. 与光伏电站其它系统接口
6.1. 逆变器的接口



6.2. 综合自动化系统的接口



6.3. 调度的接口
RE-7000 光伏电站功率控制系统支持以下接口,可以按照当地调度的要求删减。



7. 通信模式的建立
7.1. 逆变器
一般通过串口或者网络的方式接入规约转换设备RE-761。
7.2. 综合自动化系统
7.2.1. 直接通信
如果光伏并网自动控制系统与综合自动化系统同厂家,一般采用直接通信的方式;另外,如果综合自动化系统采用IEC-61850 规约,也可以直接接入。
7.2.2. 规约转换
如果光伏并网自动控制系统与综合自动化系统不同厂家,则由光伏并网自动控制系统供应商提供规约转换设备,来实现升压站间隔层设备的接入。
7.2.3. 远动出口接入
如果光伏并网自动控制系统与综合自动化系统不同厂家,在前两种方法都不能使用的情况下,可由光伏并网自动控制系统供应商提供规约转换设备从综合自动化系统的远动设备的出口取数据。
7.3. 调度主站
7.3.1. 直接通信
如果光伏并网自动控制系统与综合自动化系统同厂家,一般采用直接通信的方式。
7.3.2. 间接通信
光伏并网自动控制系统作为一个子系统,使用对上规约,例如101/104/CDT 方式接入综合自动化系统的远动设备。
附录与第三方综自系统配合建议
RE-7000光伏电站功率控制系统(AGC/AVC)组成独立的子网通过一个对下通信网关机(RE-761)接入综自系统站控层网络,实现与逆变器、测控等设备的双向通信通过一个对上通信网关机(RE-760)接入综自系统站控层网络,经过综自系统远动机间接与调度主站通信建议通信方案如下图所示,AGC/AVC 子系统位于虚线框内:



1.总体架构
1.1. 系统结构
RE-7000光伏电站功率控制系统总体架构如下图所示:


由于和调度系统之间有数据交互, 另外本系统和当地综自监控系统之间有大量数据交互, 所以本光伏电站功率控制系统部署在在安全 I区(与当地监控系统部署在同一个分区),主要由以下部分组成:
远动服务器:负责和调度主站通信, 接收主站下发的功率目标值以及电压目标值等,和对上位机的干预(例如远方投退、复归等)。
上位机:一般由高性能 PC 服务器担任,负责具体的控制逻辑判别,并智能生成最优化调节策略,通过光纤环网网络下发调节命令;另外,PC 服务器还可以起到存储、管理调度计划曲线的功能。
规约支持层:接入逆变器等非传统电力系统设备, 通常考虑与当地监控系统公用。
1.2. 软件架构
功率控制系统广泛采用中间件技术, 基于中汇电气的成熟监控平台开发;
RE-7000平台是新一代厂站监控系统, 拥有支持 IEC-61850、103 规约、 支持画面完全定制、 完善用户权限管理等特性, 并网控制系统提供了优秀的人机交互环境。
可编程平台是可视化逻辑平台,光伏电站 AGC/AVC 是在可编程平台开发的高级应用。
2.控制流程
功率自动调节采用循环扫描方式,实时扫描光伏电站各控制目标量测与调度计划曲线/实时指令值之间的差异,智能生成整套最优调节策略, 并借助网络下发调节命令, 达到对光伏电站动态跟踪调节的目的。
逻辑判别流程图如下所示:



3. 有功功率自动调节(AGC)控制方式
3.1. 逆变器有功功率控制
根据逆变器经济运行的范围(例如 5%~100%), 通过遥调的方式,设置到逆变器的有功功率工作点至经济运行下限或者上限, 避免了彻底关断一次设备,加快调节速率,达到有功调节的目的。
3.2. 启动/停止逆变器控制
通过遥调的方式,启动或者停止某个或者某些逆变器,达到有功调节的目的。此方式操作繁琐,效率低,一般不采用。
4. 电压无功自动调节(AVC)控制方式
4.1. 逆变器的无功输出
光伏电站运行过程中,为保证系统的稳定运行,需要保证并网点的电压保持稳定,基本不变,这样需要调节的无功输出来确保电压的稳定。常规情况是调节SVG/SVC的输出来实现,这个模式的实现需要投资建设SVG/SVC,投资巨大,平时还需要去运行维护,带来运行管理的成本。但本系统却采用独特的模式来实现,利用逆变器的自身无功输出特性,通过系统控制策略来调整整个光伏电站所有或者部分逆变器的无功输出,来达到稳定系统并网点的电压,实现光伏电站的稳定运行。此模式不需要投资建设SVG/SVC,节省大量建设资金,更不需要相应的运行维护成本。
逆变器无功的调节目标是控制逆变器和电网之间的无功交互:
(1)若数值为 0,则逆变器不向系统输送无功,也不从系统中吸收无功;
(2)若数值为正,则逆变器向系统中注入无功(提升并网点电压);
(3)若数值为负,则逆变器从系统中吸收无功(降低并网点电压)。
5. 运行模式选择
5.1. 并网点恒无功
若选择并网点恒无功模式,则通过控制软件实施采集的并网点的无功,经与目标值比较后,得出补偿值,充分考虑整个光伏电站的运行设备,经过策略计算后下发到每个参与调节的逆变器中,从而实现系统并网点的无功稳定在目标值附近。
5.2. 并网点定电压
若选择并网点定电压模式,则通过控制软件实施采集的并网点的无功,经与目标值比较后,得出补偿值,充分考虑整个光伏电站的运行设备,经过策略计算后下发到每个参与调节的逆变器中,从而实现系统并网点的无功稳定在目标值附近。
5.3. 并网点恒功率因素
若选择并网点恒功率模式,经与目标值比较后,得出补偿值,充分考虑整个光伏电站的运行设备,经过策略计算后下发到每个参与调节的逆变器中,从而实现系统并网点的无功稳定在目标值附近。
6. 与光伏电站其它系统接口
6.1. 逆变器的接口



6.2. 综合自动化系统的接口



6.3. 调度的接口
RE-7000 光伏电站功率控制系统支持以下接口,可以按照当地调度的要求删减。



7. 通信模式的建立
7.1. 逆变器
一般通过串口或者网络的方式接入规约转换设备RE-761。
7.2. 综合自动化系统
7.2.1. 直接通信
如果光伏并网自动控制系统与综合自动化系统同厂家,一般采用直接通信的方式;另外,如果综合自动化系统采用IEC-61850 规约,也可以直接接入。
7.2.2. 规约转换
如果光伏并网自动控制系统与综合自动化系统不同厂家,则由光伏并网自动控制系统供应商提供规约转换设备,来实现升压站间隔层设备的接入。
7.2.3. 远动出口接入
如果光伏并网自动控制系统与综合自动化系统不同厂家,在前两种方法都不能使用的情况下,可由光伏并网自动控制系统供应商提供规约转换设备从综合自动化系统的远动设备的出口取数据。
7.3. 调度主站
7.3.1. 直接通信
如果光伏并网自动控制系统与综合自动化系统同厂家,一般采用直接通信的方式。
7.3.2. 间接通信
光伏并网自动控制系统作为一个子系统,使用对上规约,例如101/104/CDT 方式接入综合自动化系统的远动设备。
附录与第三方综自系统配合建议
RE-7000光伏电站功率控制系统(AGC/AVC)组成独立的子网通过一个对下通信网关机(RE-761)接入综自系统站控层网络,实现与逆变器、测控等设备的双向通信通过一个对上通信网关机(RE-760)接入综自系统站控层网络,经过综自系统远动机间接与调度主站通信建议通信方案如下图所示,AGC/AVC 子系统位于虚线框内:



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