光伏電站AGC-AVC子站技術規(guī)范V10

1、青海電網光伏電站青海電網光伏電站自動有功自動有功/電壓無功控制（電壓無功控制（AGC/AVC）子站）子站技術規(guī)范技術規(guī)范2013 年 6 月目目 錄錄1.范圍范圍 .12.規(guī)范性引用文件規(guī)范性引用文件.13.術語和定義術語和定義.14.總則總則 .35.硬件配置硬件配置.36.控制對象和通信接口控制對象和通信接口.46.1.逆變器.46.2.SVC/SVG 裝置.56.3.升壓站監(jiān)控系統(tǒng) .66.4.調度主站.77.軟件功能軟件功能.88.AGC 控制策略控制策略.89.AVC 控制策略控制策略 .910.安全閉鎖安全閉鎖.1010.1.設備閉鎖.1010.2.全站閉鎖.1011.性能指標性能

2、指標.1112.附錄附錄 .1212.1.主站下發(fā)有功控制指令編碼.1212.2.主站下發(fā)電壓控制命令編碼.12青海電網光伏電站 AGC/AVC 子站技術規(guī)范11. 范圍范圍1.1 本技術規(guī)范為接入青海電網的光伏電站實施自動有功/電壓無功控制子站的相關技術規(guī)范，內容包括控制方式、設備配置、軟件功能、接口方式等其它事項。2. 規(guī)范性引用文件規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。 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)技術規(guī)定Q/GDW 617-

3、2011 光伏電站接入電網技術規(guī)定DL/T 634.5101 2002 遠動設備及系統(tǒng) 第 5101 部分：傳輸規(guī)約基本遠動任務配套標準（ IEC60870-5-101:2002 IDT ） DL/T 634.5104 2002 遠動設備及系統(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 網絡訪問（ IEC 60870-5-104:2000 IDT ） DL 451 91 循環(huán)式遠動規(guī)約 SD 325 89 電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術導則 DL 755 2001 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則3. 術語和定義術語和定義下列術語和定義適用于本規(guī)范。 3.13.1 光伏

4、發(fā)電站升壓站光伏發(fā)電站升壓站（簡稱：升壓站）在光伏發(fā)電站內，將一批逆變器發(fā)出的電能匯集后升壓送出的變電站。3.23.2 光伏發(fā)電站集電線路光伏發(fā)電站集電線路（簡稱：集電線路）在光伏發(fā)電站內，連接逆變器的架空（電纜）線路。一般為 T 接線路。3.33.3 SVC/SVGSVC/SVG 裝置裝置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，在一定范圍內連青海電網光伏電站 AGC/AVC 子站技術規(guī)范2續(xù)可調；SVG 是靜止式無功發(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)無功補償的裝置，可從感性到容性連續(xù)調節(jié)。3.43.4 自動發(fā)電控制自動發(fā)電控制 AutomaticAut

5、omatic GenerationGeneration ControlControl （AGCAGC）自動發(fā)電控制（ Automatic Generation Control, 下簡稱 AGC ）指利用計算機系統(tǒng)、通信網絡和可調控設備，根據電網實時運行工況在線計算控制策略， 自動閉環(huán)控制發(fā)電設備的有功輸出。 3.53.5 自動電壓控制自動電壓控制 AutomaticAutomatic VoltageVoltage ControlControl （AVCAVC）自動電壓控制（ Automatic Voltage Control, 下簡稱 AVC ）指利用計算機系統(tǒng)、通信網絡和可調控設備，根據電網

6、實時運行工況在線計算控制策略， 自動閉環(huán)控制無功和電壓調節(jié)設備， 以實現合理的無功電壓分布。 3.63.6 光電功率預測光電功率預測 Photovoltaic Power Forecasting以光伏發(fā)電站的歷史功率、光照、溫度、地形地貌以及數值天氣預報、逆變器運行狀態(tài)等數據建立光伏發(fā)電站輸出功率的預測模型，以光照、溫度等數值天氣預報數據作為模型的輸入，結合逆變器的設備狀態(tài)及運行工況，得到光伏發(fā)電站未來的輸出功率；預測時間尺度包括短期預測和超短期預測。3.73.7 AGC/AVCAGC/AVC 主站主站 AGC/AVCAGC/AVC masterstationmasterstation 簡稱主

7、站，指設置在調度（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。 3.83.8 光伏發(fā)電站光伏發(fā)電站 AGC/AVCAGC/AVC 子站子站 AGC/AVCAGC/AVC SlavestationSlavestation 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)行調度 AGC/AVC 主站的有功和電壓控制指令，并向主站回饋信息。3.93.9 逆變器監(jiān)控系統(tǒng)逆變器監(jiān)控系統(tǒng) InverterInverter ControlControl SystemSyst

8、em在光伏發(fā)電站內對各逆變器進行監(jiān)控的自動化系統(tǒng)，其可以采集各逆變器的運行狀態(tài)和實時數據，并轉發(fā)到 AGC/AGC 子站；同時可以接收 AGC/AVC 子站下發(fā)的有功無功控制指令，并發(fā)送到各逆變器。青海電網光伏電站 AGC/AVC 子站技術規(guī)范34. 總則總則4.1 光伏發(fā)電站 AGC/AVC 子站安裝在升壓站內安全 I 區(qū)，與升壓站監(jiān)控系統(tǒng)、逆變器監(jiān)控系統(tǒng)、SVC/SVG 裝置等設備通訊獲取實時運行信息，從調度 AGC/AVC 主站接收有功和電壓的調節(jié)指令，計算后向逆變器監(jiān)控系統(tǒng)、SVC/SVG 裝置等發(fā)送控制指令。4.2 光伏發(fā)電站 AGC/AVC 子站的控制設備對象主要包括：逆變器、SV

9、C/SVG 裝置、獨立并聯(lián)電容器、獨立并聯(lián)電抗器、主變分接頭。4.3 光伏發(fā)電站 AGC/AVC 子站應為一體化集成設備，在同一套軟硬件平臺上實現光伏發(fā)電站內的 AGC 和 AVC 的自動控制功能；AGC 與 AVC 控制功能應在邏輯上各自獨立，可以分別投入或退出。4.4 光伏發(fā)電站 AGC 控制功能以升壓站送出線路總有功功率為控制目標，子站可以接收調度主站實時下發(fā)的總有功功率設定值，并應考慮光伏發(fā)電站內各逆變器有功出力的均衡合理。4.5 光伏發(fā)電站 AVC 控制功能以升壓站高壓側母線電壓為控制目標，子站可以接收調度主站實時下發(fā)的高壓側母線電壓設定值；子站應同時兼顧逆變器機端電壓在正常范圍內的

10、控制目標，并應考慮光伏發(fā)電站內各種控制對象無功出力的均衡合理。4.6 光伏發(fā)電站 AVC 控制功能應充分利用逆變器的無功出力，在滿足電壓控制要求的基礎上，盡量保留 SVC/SVG 裝置的動態(tài)無功儲備。4.5 當光伏發(fā)電站子站正常接收調度主站下發(fā)的有功和電壓控制目標時，能夠自動控制光伏發(fā)電站內各種控制對象，追隨調度主站下發(fā)的有功和電壓控制目標；當子站與調度主站通信中斷時，能夠按照就地閉環(huán)的方式，按照預先給定的有功計劃曲線和高壓側母線電壓計劃曲線進行自動控制。5. 硬件配置硬件配置5.1AGC/AVC 子站的硬件應遵循標準化和開放性的原則配置，子站應包括計算控制設備、歷史存儲設備、串口接入設備、網

11、絡交換機和人機工作站等設備，除人機工作站外，其他設備均應集中組屏。5.2 計算控制設備應采用成熟可靠的服務器或工業(yè)嵌入計算機，應采用雙機冗余配置，主機故障時自動切換到備機。青海電網光伏電站 AGC/AVC 子站技術規(guī)范45.3 子站應配置千兆網絡交換機，用于連接子站設備，并完成與其他站內其他系統(tǒng)的數據通信，以及子站與調度主站的數據通信。5.4 串口接入設備用于與 SVC/SVG 裝置進行通信，可以接入的串口類型應包括232/422/485，串口通信波特率等參數可設置。5.5 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。5.6 應配置歷史數據存儲設備，可以配置獨立的歷史存儲設備，也

12、可以在計算控制設備或人機工作站上存儲歷史數據。5.7 配置的硬件設備應滿足電力系統(tǒng)二次安全防護要求。5.8 配置的硬件設備應滿足光伏發(fā)電站已有規(guī)劃的各期工程投產后，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控制對象和通信接口6.1. 逆變器逆變器6.1.1. 控制模式控制模式子站對逆變器的有功/無功控制應支持以下 2 種方式： 控制單臺你逆變器的無功：控制方式包括設定逆變器無功的出力值或功率因數。 控制成組逆變器的無功：控制方式為設定成組逆變器的總有功、總無功出力值。6.1.2. 通信接口通信接口光伏發(fā)電站子站與 1 套或多套逆變器監(jiān)控系統(tǒng)進行通信，通信接口應優(yōu)先采用網絡 T

13、CP/IP 通信方式和 104 規(guī)約，至少具備網絡 MODBUS(TCP/IP)或 OPC 通信接口。通信數據內容如下：a) 子站下發(fā)設定值序號名稱備注1單臺逆變器無功值（功率因數）2遙調單臺逆變器有功值單機控制模式青海電網光伏電站 AGC/AVC 子站技術規(guī)范53成組逆變器有功值4成組逆變器無功值成組控制模式5遙控單臺逆變器啟?？刂? 開機、0 停機b) 子站接收數據序號名稱備注1各逆變器機端電壓三相電壓2各逆變器有功3遙測各逆變器無功1各逆變器并網狀態(tài)1 并網、0 脫網2遙信各逆變器閉鎖狀態(tài)1 閉鎖、0 正常 6.2. SVC/SVG 裝置裝置6.2.1. 控制模式控制模式子站向 SVC/

14、SVG 等動態(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/SVG 裝置應能夠實現無功和電壓的協(xié)調控制，控制模式如下：a) 當采集母線的實時電壓在下發(fā)的電壓上下限范圍之內時，SVC 裝置按照接收的無功指令進行無功出力調節(jié)；b) 當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 裝置自主調節(jié)設備無功出力，把電壓控制在上下限值范圍內。6.2.2. 通信接口通信接口子站與 SVC/SVG 裝置通信接口應優(yōu)先采用網絡 TCP/IP 通信方式，104 規(guī)約。至少具備 232/485 串口方式、CDT 或 Modbus 規(guī)約，通信數據內容如下：a) 子站下發(fā)數據序號名稱備注1電壓上限值2

15、電壓下限值3遙調無功設定值b) 子站接收數據序號名稱備注1遙信SVC/SVG 投運信息0 未投運，1 投運青海電網光伏電站 AGC/AVC 子站技術規(guī)范62SVC/SVG 閉鎖信息0 未閉鎖，1 閉鎖6.3. 升壓站監(jiān)控系統(tǒng)升壓站監(jiān)控系統(tǒng)6.3.1. 電容器控制模式電容器控制模式當光伏發(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/抗器開關的方式，進行控制。6.3.2. 分接頭控制模式分接頭控制模式當光伏發(fā)電站升壓站配置有載調壓變壓器時,子站可以采用遙控升/降分接頭開關的方式，進行控制。6.3.3. 通信接口通信接口光伏發(fā)電站子站與升壓站監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)先采用網絡 TC

16、P/IP 通信方式，104 規(guī)約進行通信。至少應具備 232/485 串口方式、101 或 CDT 規(guī)約，通信數據內容如下。a) 風場子站下發(fā)控制命令序號名稱備注1各主變分頭升遙控2各主變分頭升遙控如分頭有載調壓3各獨立電容/抗器開關合遙控4遙控各獨立電容/抗器開關分遙控如有獨立電容器/抗器b) 升壓站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送：序號名稱備注1各條集電線電流2各條集電線有功3各條集電線無功4高壓側出線有功5高壓側出線無功6高壓側母線電壓三相、三線7低壓側母線電壓三相、三線8主變高、低壓側有功主變高、低壓側無功9遙測SVC/SVG 無功青海電網光伏電站 AGC/AVC 子站技術規(guī)范710主變分頭檔位1低壓側母

17、線 PT 斷線故障信號2低壓側母線單相接地故障信號主變分接頭保護閉鎖信號3主變高、低壓側開關刀閘狀態(tài)4各集電線開關刀閘狀態(tài)5SVC/SVG 開關刀閘狀態(tài)6遙信送出線路開關刀閘狀態(tài)6.4. 調度主站調度主站子站與調度主站通信的數據通過升壓站監(jiān)控系統(tǒng)進行轉發(fā)，通信數據內容如下。a) 調度主站下發(fā)控制命令：序號名稱備注1高壓側母線電壓目標值2高壓側母線電壓參考值5 位指令編碼值，格式見附件 13送出線路總有功目標值4遙調送出線路總有功參考值5子站 AGC 投入閉環(huán)6遙控子站 AVC 投入閉環(huán)b) 子站上送數據序號名稱備注1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遙測全站實時可減有功1子

18、站 AGC 運行狀態(tài)1 正常 /0 異常2子站 AGC 控制狀態(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遙信子站 AVC 控制狀態(tài)1 遠方控制/0 就地控制除上述數據外，子站可以以文件方式接收調度主站下發(fā)的日有功計劃曲線和日電壓計劃曲線。青海電網光伏電站 AGC/AVC 子站技術規(guī)范8當調度主站需要時，子站從逆變器監(jiān)控系統(tǒng)、SVC/SVG 裝置所采集的數據，可以實時轉發(fā)到調度主站。7. 軟件功能軟件功能1) 全站監(jiān)視功能：應能提供直觀的圖形化方法，對光伏發(fā)電站內包括各期逆變器、箱變、集電線、升壓變在內的全部電氣設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視。2) 人工設置功能：應提供軟

19、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、高壓側母線電壓目標值，高壓側母線電壓計劃曲線；具有人工投入/退出 AGC/AVC 子站的功能；具有人工修改各種控制參數的功能。3) 數據存儲功能，可存儲采集的數據點并形成歷史數據庫，用于繪制趨勢曲線和形成報表，歷史數據可存儲一年以上。4) 運行監(jiān)視功能，能方便地監(jiān)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、開關狀態(tài)、設備運行狀態(tài)，監(jiān)視子站與其他系統(tǒng)、調度主站的通信狀態(tài)。當出現異常時進行報警。5) 就地自動控制功能：應具備就地 AGC/AVC 自動控制功能。當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

20、校驗時，子站應報警應并自動切換到就地控制模式；當與主站通信恢復或主站指令恢復正常時，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。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) 權限管理功能：所有操作帶權限管理功能，操作前進行權限校驗，操作信息存入事件記錄，保證操作安全。11) 軟件應成熟可靠、并能方便維護和擴充。青

21、海電網光伏電站 AGC/AVC 子站技術規(guī)范98. AGC 控制策略控制策略1)當子站接收到的當前有功計劃值小于光伏發(fā)電站當前出力時，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)當子站接收到的當前有功計劃值大于光伏發(fā)電站當前出力時，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)和有功出力預測值，按照等裕度或等比例等方式，合理進行有功分配。3) 子站應能夠對光伏發(fā)電站有功出力變化率進行限制，具備 1 分鐘、10 分鐘調節(jié)速率設定能力，以防止功率變化波動較大對電網的影響。變化率限值參考GB/T 19964-2012

22、 風電場接入電力系統(tǒng)技術規(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等方式，快速切除有功出力。5) 當升壓站高壓側采用多分段母線時，能夠分別接收不同母線所連接的送出線總有功設定值指令。9. AVC 控制策略控制策略1) 在電網穩(wěn)態(tài)情況下，應充分利用逆變器的無功調節(jié)能力來調節(jié)電壓，當逆變器無功調節(jié)能力不足時，考慮 SVC/SVG 裝置的無功調節(jié)。在保證電壓合格基礎上，SVC/SVG 裝置應預留合理的動態(tài)無功儲備。2) 在電網故障情況下，SVC/SVG 裝置可以

23、自主動作，快速調節(jié)無功使電壓恢復到正常水平，暫態(tài)下 SVC/SVG 裝置的動作響應時間應30ms。3) 當電網從故障中恢復正常后，子站應通過調節(jié)逆變器的無功出力，將SVC、SVG 裝置已經投入的無功置換出來，使其置預留合理的動態(tài)無功儲備。青海電網光伏電站 AGC/AVC 子站技術規(guī)范104) 子站應能協(xié)調站內的逆變器和 SVC/SVG 裝置，避免逆變器和 SVC/SVG 裝置之間無功的不合理流動。5) 當升壓站內有多組 SVG/SVC 裝置時，子站應協(xié)調控制各組 SVC/SVG 裝置，各組裝置之間不應出現無功不合理流動。6) 當全部無功調節(jié)能力用盡，電壓仍不合格時，子站可以給出調節(jié)分頭的建議策

24、略或自動調節(jié)分頭。7) 當升壓站高壓側采用多分段母線時，能夠分別接收不同的母線電壓設定值指令。10.安全安全閉鎖閉鎖 AVC 控制功能應充分考慮光伏發(fā)電站內各設備的安全，設備出現異常時應能自動報警并閉鎖自動控制。10.1. 設備閉鎖設備閉鎖當出現以下情況之一者，子站應能自動識別設備故障，自動閉鎖該設備的AGC/AVC 控制：1) 逆變器上送閉鎖信號或脫網信號，閉鎖該逆變器的 AVC/AGC 控制。2) 逆變器所連接集電線停運，閉鎖該逆變器的 AVC/AGC 控制3) SVC/SVG 裝置停運或上送閉鎖信號，閉鎖該裝置的 AVC/AGC 控制4) 低壓母線電壓量測值異常，閉鎖該母線所連接 SVC

25、/SVG 和逆變器的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 控制。10.2. 全站閉鎖全站閉鎖當出現以下情況之一者， 子站應自動閉鎖全站 AGC/AVC 控制功能，并給出告警，正常后恢復調節(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) 高壓側母線電壓量測值異常，閉鎖全站 AVC。4) 高壓側母線電壓量測值波動過大，閉鎖全站 AVC。5) 主站電壓設定值指令異常，閉鎖全站 AVC。青海電網光伏電站 AGC/AVC 子站技術規(guī)范116) 與逆變器監(jiān)控系統(tǒng)通信故障，閉鎖全站 AGC 和 AVC。7) 與升壓站監(jiān)控系統(tǒng)通信故障，閉鎖全站 AGC 和 AVC。8) 升壓站全部主變退出運行，閉鎖全站 AGC 和 AVC。9) 光伏發(fā)電站與電網解列，閉鎖全站 AGC 和 AVC。11.性能指標性能指標1）可接入逆變器數量：1000 臺 2）可接入 SVC/SVG 數量：4 臺3）可接入升壓站主變數量：4 臺4）可接入高壓側分段母線數量：4 組5）接收主站 AVC 指令最小周期： 1 分鐘6）接收主站 AGC 指令最小周期： 30 秒7）子站 AVC 控制指令計