光伏電站AGCAVC子站技術(shù)規(guī)范V

1、青海電網(wǎng)光伏電站/電壓無功控制(AGC/A VC )子站技術(shù)規(guī)范2013 年 6 月1. 范圍本技術(shù)規(guī)范為接入青海電網(wǎng)的光伏電站實施自動有功/電壓無功控制子站的相關(guān)技術(shù)規(guī)范，內(nèi)容包括控制方式、設(shè)備配置、軟件功能、接口方式等其它事項。2. 規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。? GB/T 19964-2012 光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定? Q/GDW 617-2011 光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定?DL/T 2002遠動設(shè)備及系統(tǒng)第5101部分：傳輸規(guī)約基本遠動

2、任務(wù)配套標準（IEC60870-5-101:2002 IDT ）?DL/T 2002遠動設(shè)備及系統(tǒng)第5104部分：傳輸規(guī)約采用標準傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-101 網(wǎng)絡(luò)訪問（IEC 60870-5-104:2000 IDT ）?DL 45191 循環(huán)式遠動規(guī)約?SD 32589 電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則? DL 755 2001 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則3. 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。光伏發(fā)電站升壓站（簡稱：升壓站）在光伏發(fā)電站內(nèi)，將一批逆變器發(fā)出的電能匯集后升壓送出的變電站。光伏發(fā)電站集電線路（簡稱：集電線路）在光伏發(fā)電站內(nèi)，連接逆變器的架空（電纜）線路。一般為 T

3、接線路。SVC/SVG裝置SVC是靜止式動態(tài)無功補償裝置，能夠輸出感性和容性無功，在一定范圍內(nèi)連 續(xù)可調(diào)；SVGg靜止式無功發(fā)生器，采用全控型電力電子器件組成的橋式變流器來進行動態(tài)無功補償?shù)难b置，可從感性到容性連續(xù)調(diào)節(jié)。AGC）下簡稱 AGC ）指利用計自動發(fā)電控制Automatic Generation Control自動發(fā)電控制（Automatic Generation Control,算機系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)和可調(diào)控設(shè)備，根據(jù)電網(wǎng)實時運行工況在線計算控制策略，自動閉環(huán)控制發(fā)電設(shè)備的有功輸出。自動電壓控制Automatic Voltage Control （ AVC）自動電壓控制（Automat

4、ic Voltage Control, 下簡稱 AVC ）指利用計算機系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)和可調(diào)控設(shè)備，根據(jù)電網(wǎng)實時運行工況在線計算控制策略，自動閉環(huán)控制無功和電壓調(diào)節(jié)設(shè)備，以實現(xiàn)合理的無功電壓分布。光電功率預(yù)測Photovoltaic Power Forecasting以光伏發(fā)電站的歷史功率、光照、溫度、地形地貌以及數(shù)值天氣預(yù)報、逆變器運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)建立光伏發(fā)電站輸出功率的預(yù)測模型，以光照、溫度等數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)作為模型的輸入，結(jié)合逆變器的設(shè)備狀態(tài)及運行工況，得到光伏發(fā)電站未來的輸出功率；預(yù)測時間尺度 包括短期預(yù)測和超短期預(yù)測。AGC/AVC 主站 AGC/AVC masterstation簡稱主

5、站，指設(shè)置在調(diào)度（控制）中心，用于AGC和AVC分析計算并發(fā)出控制指令的計算機系統(tǒng)及軟件。光伏發(fā)電站 AGC/AVCF站 AGC/AVC Slavestation光伏發(fā)電站 AGC/ AVC子站（AGC/AVC Slavestation ,以下簡稱子站），指運行 在光伏發(fā)電站就地的控制裝置或軟件，用于接收、執(zhí)行調(diào)度 AGC/AVGfc站的有功 和電壓控制指令，并向主站回饋信息。逆變器監(jiān)控系統(tǒng)Inverter Control System在光伏發(fā)電站內(nèi)對各逆變器進行監(jiān)控的自動化系統(tǒng)，其可以采集各逆變器的運行狀態(tài)和實時數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)到 AGC/AGCF站；同時可以接收 AGC/AVCF站下發(fā)的 有功

6、無功控制指令，并發(fā)送到各逆變器。4. 總則光伏發(fā)電站AGC/AVCF站安裝在升壓站內(nèi)安全I區(qū)，與升壓站監(jiān)控系統(tǒng)、逆變器 監(jiān)控系統(tǒng)、SVC/SVGK置等設(shè)備通訊獲取實時運行信息，從調(diào)度AGC/AVCt站接收 有功和電壓的調(diào)節(jié)指令，計算后向逆變器監(jiān)控系統(tǒng)、SVC/SVGI置等發(fā)送控制指令。光伏發(fā)電站AGC/AVCF站的控制設(shè)備對象主要包括：逆變器、SVC/SVGg置、獨立并聯(lián)電容器、獨立并聯(lián)電抗器、主變分接頭。光伏發(fā)電站AGC/AVCP站應(yīng)為一體化集成設(shè)備，在同一套軟硬件平臺上實現(xiàn)光伏 發(fā)電站內(nèi)的AGCRAVC的自動控制功能；AGCWAVC空制功能應(yīng)在邏輯上各自獨立， 可以分別投入或退出。光伏發(fā)電

7、站AGC空制功能以升壓站送出線路總有功功率為控制目標，子站可以接收調(diào)度主站實時下發(fā)的總有功功率設(shè)定值，并應(yīng)考慮光伏發(fā)電站內(nèi)各逆變器有功出力的均衡合理。光伏發(fā)電站AVC空制功能以升壓站高壓側(cè)母線電壓為控制目標，子站可以接收調(diào)度主站實時下發(fā)的高壓側(cè)母線電壓設(shè)定值；子站應(yīng)同時兼顧逆變器機端電壓在正常范圍內(nèi)的控制目標，并應(yīng)考慮光伏發(fā)電站內(nèi)各種控制對象無功出力的均衡合理。光伏發(fā)電站AVC空制功能應(yīng)充分利用逆變器的無功出力，在滿足電壓控制要求的基礎(chǔ)上，盡量保留SVC/SVGI置的動態(tài)無功儲備。當(dāng)光伏發(fā)電站子站正常接收調(diào)度主站下發(fā)的有功和電壓控制目標時，能夠自動控制光伏發(fā)電站內(nèi)各種控制對象，追隨調(diào)度主站下發(fā)

8、的有功和電壓控制目標；當(dāng)子站與調(diào)度主站通信中斷時，能夠按照就地閉環(huán)的方式，按照預(yù)先給定的有功計劃曲線和高壓側(cè)母線電壓計劃曲線進行自動控制。5. 硬件配置AVC子站的硬件應(yīng)遵循標準化和開放性的原則配置，子站應(yīng)包括計算控制設(shè)備、歷 史存儲設(shè)備、串口接入設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機和人機工作站等設(shè)備，除人機工作站外，其他設(shè)備均應(yīng)集中組屏。計算控制設(shè)備應(yīng)采用成熟可靠的服務(wù)器或工業(yè)嵌入計算機，應(yīng)采用雙機冗余配置，主機故障時自動切換到備機。子站應(yīng)配置千兆網(wǎng)絡(luò)交換機，用于連接子站設(shè)備，并完成與其他站內(nèi)其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，以及子站與調(diào)度主站的數(shù)據(jù)通信。串口接入設(shè)備用于與SVC/SVG裝置進行通信，可以接入的串口類型應(yīng)包括

9、232/422/485,串口通信波特率等參數(shù)可設(shè)置。人機工作站主要用于光伏發(fā)電站控制子站的運行監(jiān)視和日常維護。應(yīng)配置歷史數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，可以配置獨立的歷史存儲設(shè)備，也可以在計算控制設(shè) 備或人機工作站上存儲歷史數(shù)據(jù)。配置的硬件設(shè)備應(yīng)滿足電力系統(tǒng)二次安全防護要求。配置的硬件設(shè)備應(yīng)滿足光伏發(fā)電站已有規(guī)劃的各期工程投產(chǎn)后，對全站進行自動 控制的容量和性能要求。6. 控制對象和通信接口6.1. 逆變器6.1.1. 控制模式子站對逆變器的有功/無功控制應(yīng)支持以下2種方式：?控制單臺你逆變器的無功：控制方式包括設(shè)定逆變器無功的出力值或功率 因數(shù)。?控制成組逆變器的無功：控制方式為設(shè)定成組逆變器的總有功、總無功

10、出 力值。6.1.2. 通信接口光伏發(fā)電站子站與1套或多套逆變器監(jiān)控系統(tǒng)進行通信，通信接口應(yīng)優(yōu)先采 用網(wǎng)絡(luò)TCP/IP通信方式和104規(guī)約，至少具備網(wǎng)絡(luò)MODBUS（TCP/I跋OPC!信接 口。通信數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：a）子站下發(fā)設(shè)定值序號名稱備注1遙調(diào)單臺逆變器無功值（功率因數(shù)）單機控制模式2單臺逆變器有功值3成組逆變器有功值成組控制模式4成組逆變器無功值5遙控單臺逆變器啟?？刂?開機、0停機b）子站接收數(shù)據(jù)序號名稱備注1各逆變器機端電壓三相電壓2遙測各逆變器有功3各逆變器無功1遙信各逆變器并網(wǎng)狀態(tài)1并網(wǎng)、0脫網(wǎng)2各逆變器閉鎖狀態(tài)1閉鎖、0正常6.2. SVC/SVG 裝置6.2.1. 控制模式

11、子站向SVC/SVG?動態(tài)無功補充裝置同時下發(fā)電壓上、下限值和無功指令值， SVC/SVGK置應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)無功和電壓的協(xié)調(diào)控制，控制模式如下：a）當(dāng)采集母線的實時電壓在下發(fā)的電壓上下限范圍之內(nèi)時，SVC裝置按照接收的無功指令進行無功出力調(diào)節(jié)；b）當(dāng)采集母線的實時電壓在下發(fā)的電壓上下限范圍之外時，SVC裝置自主調(diào)節(jié)設(shè)備無功出力，把電壓控制在上下限值范圍內(nèi)。6.2.2. 通信接口子站與SVC/SVGg置通信接口應(yīng)優(yōu)先采用網(wǎng)絡(luò) TCP/IP通信方式，104規(guī)約。至少具備232/485串口方式、CDTE Modbus規(guī)約，通信數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：a）子站下發(fā)數(shù)據(jù)序號名稱備注1遙調(diào)電壓上限值2電壓卜限值3無功設(shè)

12、定值b）子站接收數(shù)據(jù)序號名稱備注1遙信SVC/SV破運信息0未投運，1投運2SVC/SVG閉鎖信息0未閉鎖，1閉鎖6.3. 升壓站監(jiān)控系統(tǒng)6.3.1. 電容器控制模式當(dāng)光伏發(fā)電站配置獨立于動態(tài)無功補償裝置的電容器或電抗器時，子站可以采用遙控分合電容/抗器開關(guān)的方式，進行控制。6.3.2. 分接頭控制模式當(dāng)光伏發(fā)電站升壓站配置有載調(diào)壓變壓器時，子站可以采用遙控升/降分接頭開關(guān)的方式，進行控制。6.3.3. 通信接口光伏發(fā)電站子站與升壓站監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)先采用網(wǎng)絡(luò)TCP/IP通信方式，104規(guī)約進行通信。至少應(yīng)具備232/485串口方式、101或CDTB約，通信數(shù)據(jù)內(nèi)容如下。a）風(fēng)場子站下發(fā)控制命令序號

13、名稱備注1遙控各主變分頭升遙控如分頭有載調(diào)壓2各主變分頭升遙控3各獨立電容/抗器開關(guān)合遙控如有獨立電容器/抗器4各獨立電容/抗器開關(guān)分遙控b）升壓站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送:序號名稱備注1遙測各條集電線電流2各條集電線有功3各條集電線無功4高壓側(cè)出線有功5高壓側(cè)出線無功6高壓側(cè)母線電壓三相、三線7低壓側(cè)母線電壓三相、三線8主義圖、低壓側(cè)有功主變局、低壓側(cè)無功9SVC/SVG6 功10主變分頭檔位1遙信低壓側(cè)母線PT斷線故障信號2低壓側(cè)母線單相接地故障信號主變分接頭保護閉鎖信號3主變局、低壓側(cè)開關(guān)刀閘狀態(tài)4各集電線開關(guān)刀閘狀態(tài)5SVC/SVGF關(guān)刀閘狀態(tài)6送出線路開關(guān)刀閘狀態(tài)6.4. 調(diào)度主站子站與調(diào)度主站

14、通信的數(shù)據(jù)通過升壓站監(jiān)控系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)發(fā)，通信數(shù)據(jù)內(nèi)容如 下。a）調(diào)度主站下發(fā)控制命令:序號名稱備注1遙調(diào)高壓側(cè)母線電壓目標值5位指令編碼值，格式 見附件12高壓側(cè)母線電壓參考值3送出線路總有功目標值4送出線路總有功參考值5遙控子站AGO入閉環(huán)6子站AVCa入閉環(huán)b）子站上送數(shù)據(jù)序號名稱備注1遙測全站實時可增無功2全站實時可減無功3全站實時可增有功4全站實時可減啟功1遙信子站AGC!行狀態(tài)1正常/0異常2子站AGC$制狀態(tài)1遠方控制/0就地控制3子站AVC運行狀態(tài)1正常/0異常4子站AVC控制狀態(tài)1遠方控制/0就地控制除上述數(shù)據(jù)外，子站可以以文件方式接收調(diào)度主站下發(fā)的日有功計劃曲線和日電壓計劃曲線

15、。當(dāng)調(diào)度主站需要時，子站從逆變器監(jiān)控系統(tǒng)、SVC/SVGI置所采集的數(shù)據(jù)，可以實時轉(zhuǎn)發(fā)到調(diào)度主站。7. 軟件功能1) 全站監(jiān)視功能：應(yīng)能提供直觀的圖形化方法，對光伏發(fā)電站內(nèi)包括各期逆變器、箱變、集電線、升壓變在內(nèi)的全部電氣設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視。2) 人工設(shè)置功能：應(yīng)提供軟件界面支持運行人員輸入送出線路總有功目標值、送出線路總有功計劃曲線、高壓側(cè)母線電壓目標值，高壓側(cè)母線電壓計劃曲線；具有人工投入/退出AGC/AV#站的功能；具有人工修改各種控制參數(shù)的功能。3) 數(shù)據(jù)存儲功能，可存儲采集的數(shù)據(jù)點并形成歷史數(shù)據(jù)庫，用于繪制趨勢曲線和形成報表，歷史數(shù)據(jù)可存儲一年以上。4) 運行監(jiān)視功能，能方便地監(jiān)

16、視子站系統(tǒng)的運行工況，母線電壓、逆變器有功功率 / 無功功率、開關(guān)狀態(tài)、設(shè)備運行狀態(tài)，監(jiān)視子站與其他系統(tǒng)、調(diào)度主站的通信狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)異常時進行報警。5)就地自動控制功能：應(yīng)具備就地AGC/AVC6動控制功能。當(dāng)超過一定時間無法接收到主站下發(fā)的控制指令或主站指令通不過校驗時，子站應(yīng)報警應(yīng)并自動切換到就地控制模式；當(dāng)與主站通信恢復(fù)或主站指令恢復(fù)正常時，可以自動切換或人工切換為主站遠方自動控制。6) 報警處理功能：子站系統(tǒng)運行異?；蚬收蠒r能自動報警，停止指令下發(fā)，并存入事件記錄。7) 計算統(tǒng)計功能：對遙測量進行最大值/ 最大時、 最小值/最小時等統(tǒng)計，具有本地的有功/ 電壓控制投入率和合格率統(tǒng)計功能

17、。8)事件記錄功能：可對AVC子站告警、閉鎖原因、人員操作等形成事件記錄。9) 具備和升壓站監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一時鐘對時功能。10) 權(quán)限管理功能：所有操作帶權(quán)限管理功能，操作前進行權(quán)限校驗，操作信息存入事件記錄，保證操作安全。11) 軟件應(yīng)成熟可靠、并能方便維護和擴充。8. AGC 控制策略1) 當(dāng)子站接收到的當(dāng)前有功計劃值小于光伏發(fā)電站當(dāng)前出力時，執(zhí)行降低總有功出力的控制，能綜合考慮各逆變器的運行狀態(tài)和當(dāng)前有功出力，按照 等裕度或等比例等方式，合理進行有功分配。2) 當(dāng)子站接收到的當(dāng)前有功計劃值大于光伏發(fā)電站當(dāng)前出力時，執(zhí)行增加總有功出力的控制，能綜合考慮各逆變器的運行狀態(tài)和有功出力預(yù)測值，按照等

18、裕度或等比例等方式，合理進行有功分配。3) 子站應(yīng)能夠?qū)夥l(fā)電站有功出力變化率進行限制，具備 1 分鐘、 10 分鐘調(diào)節(jié)速率設(shè)定能力，以防止功率變化波動較大對電網(wǎng)的影響。變化率限值參考 GB/T 19964-2012 風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定。4) 具備接收主站下發(fā)的緊急切除有功指令功能。在緊急指令下，在指定的時間內(nèi)全站總有功出力未能達到控制目標值時，子站可以采用向逆變器下發(fā)停運指令，或者通過遙控指令拉開集電線開關(guān)等方式，快速切除有功出力。5) 當(dāng)升壓站高壓側(cè)采用多分段母線時，能夠分別接收不同母線所連接的送出線總有功設(shè)定值指令。9. AVC 控制策略1) 在電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)情況下，應(yīng)充分利用逆變器

19、的無功調(diào)節(jié)能力來調(diào)節(jié)電壓，當(dāng)逆變器無功調(diào)節(jié)能力不足時，考慮SVC/SVGg置的無功調(diào)節(jié)。在保證電壓合格基 礎(chǔ)上，svc/svGI置應(yīng)預(yù)留合理的動態(tài)無功儲備。2)在電網(wǎng)故障情況下，SVC/SVGg置可以自主動作，快速調(diào)節(jié)無功使電壓恢復(fù) 到正常水平，暫態(tài)下SVC/SVGg置的動作響應(yīng)時間應(yīng)30ms3) 當(dāng)電網(wǎng)從故障中恢復(fù)正常后，子站應(yīng)通過調(diào)節(jié)逆變器的無功出力，將SVC、SVGg置已經(jīng)投入的無功置換出來，使其置預(yù)留合理的動態(tài)無功儲備。4)子站應(yīng)能協(xié)調(diào)站內(nèi)的逆變器和 SVC/SVGg置，避免逆變器和SVC/SVGg置之間無功的不合理流動。5)當(dāng)升壓站內(nèi)有多組SVG/SVCg置時，子站應(yīng)協(xié)調(diào)控制各組SV

20、C/SVGg置，各 組裝置之間不應(yīng)出現(xiàn)無功不合理流動。6） 當(dāng)全部無功調(diào)節(jié)能力用盡，電壓仍不合格時，子站可以給出調(diào)節(jié)分頭的建議策略或自動調(diào)節(jié)分頭。7） 當(dāng)升壓站高壓側(cè)采用多分段母線時，能夠分別接收不同的母線電壓設(shè)定值指令。10. 安 全閉鎖AVC 控制功能應(yīng)充分考慮光伏發(fā)電站內(nèi)各設(shè)備的安全，設(shè)備出現(xiàn)異常時應(yīng)能自動報警并閉鎖自動控制。10.1. 設(shè)備閉鎖當(dāng)出現(xiàn)以下情況之一者，子站應(yīng)能自動識別設(shè)備故障，自動閉鎖該設(shè)備的AGC/AV的制：1）逆變器上送閉鎖信號或脫網(wǎng)信號，閉鎖該逆變器的AVC/AGCE制。2）逆變器所連接集電線停運，閉鎖該逆變器的 AVC/AGCE制3） SVC/SVGI置停運或上送

21、閉鎖信號，閉鎖該裝置的 AVC/AG器制4）低壓母線電壓量測值異常，閉鎖該母線所連接SVC/SV傍口逆變器的AVC/AGC 控制5）主變分接頭滑檔，或者分頭上送保護閉鎖信號，閉鎖分頭的AVC空制。10.2. 全站閉鎖當(dāng)出現(xiàn)以下情況之一者，子站應(yīng)自動閉鎖全站AGC/AV器制功能，并給出告警，正常后恢復(fù)調(diào)節(jié)。1） 送出線路有功量測值異常，閉鎖全站AGC。2） 送出線路有功量測值波動過大，閉鎖全站AGC。3） 高壓側(cè)母線電壓量測值異常，閉鎖全站AVC。4） 高壓側(cè)母線電壓量測值波動過大，閉鎖全站AVC。5） 主站電壓設(shè)定值指令異常，閉鎖全站AVC。6）與逆變器監(jiān)控系統(tǒng)通信故障，閉鎖全站 AGCf口 AVC7）與升壓站監(jiān)控系統(tǒng)通信故障，閉鎖全站 AGCf口 AVC8）升壓站全部主變退出運行，閉鎖全站 AGCF口 AVC9）光伏發(fā)電站與電網(wǎng)解列，閉鎖全站 AGCF口 AVC11. 性 能指標1) 可接入逆變器數(shù)量：1000臺2) 可接入SVC/SV做量：4臺3) 可接入升壓站主變數(shù)量：4臺4) 可接入高壓側(cè)分段母線數(shù)量：4組5) 接收主站AVC旨令最小周期：1分鐘6) 接收主站