風(fēng)電場自動電壓控制(AVC)系統(tǒng)功能及結(jié)構(gòu)介紹

....風(fēng)力發(fā)電自動電壓掌握〔AVC〕系統(tǒng)功能及構(gòu)造介紹立卓智能電網(wǎng)科技2023-4名目\l“_TOC_250018“一， 概述 3\l“_TOC_250017“二， 風(fēng)場一般概況 3\l“_TOC_250016“三， 風(fēng)電場AVC系統(tǒng)說明 5\l“_TOC_250015“四， 風(fēng)電場AVC系統(tǒng)技術(shù)方案 7\l“_TOC_250014“系統(tǒng)構(gòu)造 7\l“_TOC_250013“軟件功能 8\l“_TOC_250012“風(fēng)場AVC設(shè)備接口描述 9\l“_TOC_250011“掌握模式 11\l“_TOC_250010“掌握目標(biāo) 11\l“_TOC_250009“五， 風(fēng)電場AVC系統(tǒng)規(guī)和標(biāo)準(zhǔn) 11\l“_TOC_250008“應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī) 11\l“_TOC_250007“一般工況 12\l“_TOC_250006“安裝和存放條件 13\l“_TOC_250005“供電電源 13\l“_TOC_250004“接地條件 13\l“_TOC_250003“抗干擾 13\l“_TOC_250002“絕緣性能 13\l“_TOC_250001“電磁兼容性 13\l“_TOC_250000“機(jī)械性能 14一，概述2023年我國當(dāng)年增風(fēng)電裝機(jī)容量超過600120020231300萬千瓦，累計裝機(jī)容量到達(dá)2500萬千瓦以上。在今后3~510500~800由于風(fēng)力發(fā)電廠安裝地點都離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)220kV500kV超高壓線路耗的無功進(jìn)展補償，現(xiàn)裝有的補償設(shè)備種類有，純電容補償，SVC〔大局部為MCR〕和少量SVG。目前各省網(wǎng)公司正在實施所轄電網(wǎng)風(fēng)電場的AVC網(wǎng)發(fā)電容量比重越來越大的風(fēng)力發(fā)電場進(jìn)展無功和電壓掌握二，風(fēng)場一般概況風(fēng)機(jī)輸出電壓一般為690V35kV，幾臺箱式變串聯(lián)經(jīng)35kV開關(guān)接與35kV母線。35kV母線接有無功補償設(shè)備。主變壓器為有載調(diào)壓變壓器。風(fēng)電廠系統(tǒng)一般圖示：.電機(jī)組和永磁同步發(fā)電機(jī)。了電容器組，通過對機(jī)端電容器組的投切可以實現(xiàn)對風(fēng)機(jī)無功的掌握。節(jié)雙饋風(fēng)勵磁電流的頻率可掌握風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)子電流的相位轉(zhuǎn)變時，由轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁場在氣隙空間的位置就產(chǎn)生一個位移，不僅可調(diào)整無功功率，也可調(diào)整有功功率。一般來說，當(dāng)電機(jī)吸取電網(wǎng)的無功功率時電壓過高的困難。實現(xiàn)風(fēng)機(jī)無功的掌握。風(fēng)電場35kV母線處配備無功補償裝置補償主變、箱變的無功損耗SVC和SVG，地區(qū)風(fēng)電場安裝的無功補償裝置以SVCSVGSVC主要是TCR+FC和MCR+FC。無功補償裝置掌握方式為場閉環(huán)掌握，掌握方式一般為主變高壓側(cè)功率因數(shù)恒SVC和SVG均可..通過對掌握器下發(fā)無功指令實現(xiàn)無功的平滑調(diào)整。少量風(fēng)電場只有電容器組，可通過 系統(tǒng)實現(xiàn)對電容器組的直接投切，實現(xiàn)無功電壓的掌握。風(fēng)電場的主變均為有載調(diào)壓變壓器，可通過調(diào)整主變分頭實現(xiàn)對高壓母線電壓的掌握。以上所述可見風(fēng)電場的自動電壓掌握系統(tǒng)，可調(diào)整的無功設(shè)備包括：鼠籠式異步風(fēng)機(jī)的風(fēng)電場：風(fēng)力發(fā)電機(jī)、無功補償裝置、主變分接頭；雙饋異步發(fā)電機(jī)組的風(fēng)電場：風(fēng)力發(fā)電機(jī)、無功補償裝置、主變分接頭；永磁同步電機(jī)的風(fēng)電場：風(fēng)力發(fā)電機(jī)、無功補償裝置、主變分接頭；依據(jù)國網(wǎng)公司《風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》2023年2月的要求，首先無功電壓電機(jī)無功掌握策略一般是保持機(jī)組運行的各種工況下功率因數(shù)為1〔即根本上不吸取和發(fā)出無功，還沒有依據(jù)指令實時調(diào)整的突破。三， 風(fēng)電場AVC系統(tǒng)說明依據(jù)國網(wǎng)《風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》2023年2月的規(guī)定，風(fēng)電場應(yīng)配置無功并網(wǎng)點電壓在額定電壓的-3%~+7%。運行時功率因數(shù)0.98〔超前〕~0.9滯后所確定的無功功率容量圍，風(fēng)電場的無功功率能夠夠無功容量。0.97〔超前〕~0,。97風(fēng)場的AVC系統(tǒng)應(yīng)能在現(xiàn)有無功補償設(shè)備容量〔包括風(fēng)電機(jī)組和無功補償裝置調(diào)整，..場有載變壓器分接頭，依據(jù)電網(wǎng)調(diào)度部門的指令進(jìn)展調(diào)整。風(fēng)電場AVC系統(tǒng)軟件承受經(jīng)典的三層軟件體系構(gòu)造和分布組件式架構(gòu)。形化界面為主。交換，通過串口、專網(wǎng)等懇求風(fēng)機(jī)SCADA系統(tǒng),升壓站SCADA系統(tǒng)或其他第三方系統(tǒng)〔如EMS〕效勞，都通過統(tǒng)一的業(yè)務(wù)接口進(jìn)入系統(tǒng)，經(jīng)過系統(tǒng)分析和計算，結(jié)合各種約束條件，AVC系統(tǒng)還保存集成風(fēng)電場自動發(fā)電系統(tǒng)〔AGC〕功能，協(xié)調(diào)掌握風(fēng)場全部有功、無功調(diào)整設(shè)備以滿足風(fēng)場并網(wǎng)綜合需求的監(jiān)控治理系統(tǒng)〔AGC。AVC系統(tǒng)中集成諧波實時檢測模塊，長期監(jiān)測風(fēng)電場注入系統(tǒng)的諧波電流。理。在各層次上的組件均能單獨更、替換或增加、撤除。因此，可適應(yīng)不斷的變化和的更換組合音響的一個部件，對系統(tǒng)其它局部并無影響，所以更維護(hù)更加安全牢靠。.....四， 風(fēng)電場AVC系統(tǒng)技術(shù)方案系統(tǒng)構(gòu)造風(fēng)電場AVC系統(tǒng)承受上、下位機(jī)構(gòu)造，主機(jī)〔上位機(jī)〕實現(xiàn)系統(tǒng)的核心功能是依據(jù)調(diào)度安排風(fēng)電場各類無功電源的無功出力和主變分接頭位置〔下位機(jī)閉環(huán)掌握，滿足調(diào)度端高壓母線電壓要求。其他應(yīng)包括數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)治理和掃瞄，以及WEB公布等功能。測控終端可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集〔電氣參數(shù)、機(jī)組狀態(tài)等、各類掌握信號輸出〔無功指令信號，有功指令信號〔該功能臨時保存，報警輸出和閉鎖等功能。上、下位機(jī)通信承受現(xiàn)場485總線方式，抗干擾力量強，傳輸距離遠(yuǎn)。系統(tǒng)拓?fù)淙缦聢D：風(fēng)機(jī)信息終端SVC

上傳調(diào)度風(fēng)場子站遙信

下發(fā)風(fēng)場子站掌握命令獵取系統(tǒng)側(cè)信息SVC狀態(tài)信息下發(fā)SVC獵取系統(tǒng)側(cè)信息SVC狀態(tài)信息下發(fā)SVC無功目標(biāo)值下發(fā)· 調(diào)控命令

各風(fēng)機(jī)實時狀態(tài)〔遙測、遙信〕

下發(fā)各風(fēng)機(jī)功率因數(shù)設(shè)定值

升壓站監(jiān)控系統(tǒng)風(fēng)機(jī)效勞器風(fēng)機(jī)掌握器風(fēng)機(jī)效勞器風(fēng)機(jī)掌握器風(fēng)機(jī)軟件功能上位機(jī)軟件設(shè)計應(yīng)充分考慮到風(fēng)電場運行治理的要求，應(yīng)當(dāng)具備以下功能：具備采集功能，實時采集廠各類模擬量〔電壓、電流、有功、無功、諧波等〕和風(fēng)機(jī)機(jī)組運行〔/自動掌握以及大/小發(fā)電機(jī)工作〕以及其他設(shè)備開關(guān)狀態(tài)量，通過各風(fēng)電機(jī)組的狀態(tài)了解整個風(fēng)電場的運行狀況。具備通信功能，能夠升壓站監(jiān)控系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)效勞器、無功補償裝置、信息終端和中調(diào)AVC持MODBUTCP/IP\RTCD、DL/T634.5.101-2023DL/T634.5.104-2023等常用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。具備輸出功能，能夠輸出模擬量信號4-20m〕和開關(guān)量信號〔無源節(jié)點遙調(diào)和遙控。序號名稱序號名稱定義備注1遙測AVC子站可增無功風(fēng)電場上調(diào)無功限制以中調(diào)要求為準(zhǔn)2AVC子站可減無功風(fēng)電場下調(diào)無功限制以中調(diào)要求為準(zhǔn)3SVG/SVG實時無功以中調(diào)要求為準(zhǔn)4主變檔位以中調(diào)要求為準(zhǔn)〔包括等功率因數(shù)、等無功、相像調(diào)整裕度等〕對目標(biāo)值進(jìn)展計算分析，并考慮各指令，以及主變分接頭調(diào)整提示。AVC功率/無功功率、開關(guān)狀態(tài)、設(shè)備運行狀態(tài)、與其他設(shè)備的通信狀態(tài)，能對一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)用曲線或圖表的形式直觀地顯示。歷史數(shù)據(jù)可存儲一年。置，變高側(cè)母線〔或節(jié)點〕電壓目標(biāo)值，變高側(cè)母線〔或節(jié)點〕電壓打算曲線。故障報警并停頓調(diào)整，并形成大事記錄，故障消逝后自動恢復(fù)。風(fēng)場AVC與調(diào)度端AVC主站接口：調(diào)度端AVC主站與風(fēng)場AVC〔風(fēng)機(jī)信息終端和上傳相關(guān)信息。主站下發(fā)設(shè)定值：序號 名稱 定義 備注1 遙調(diào) 高壓側(cè)母線電壓增量 以中調(diào)要求為準(zhǔn)上傳主站遙信量：備注1遙信AVC備注1遙信AVC子站增閉鎖風(fēng)電場上調(diào)無功已到限值 以中調(diào)要求為準(zhǔn)2AVC子站減閉鎖風(fēng)電場下調(diào)無功已到限值 以中調(diào)要求為準(zhǔn)3AVC子站投退狀態(tài)以中調(diào)要求為準(zhǔn)4AVC子站運行狀態(tài)以中調(diào)要求為準(zhǔn)與升壓站監(jiān)控系統(tǒng)接口風(fēng)場AVC子站通過升壓站監(jiān)控系統(tǒng)采集〔或由AVC子站下位機(jī)采集〕系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)。序號名稱序號名稱1遙測各條集電線電壓2各條集電線電壓3各條集電線有功4各條集電線無功5220kV母線電壓635kV7主變高/低壓側(cè)無功8SVG/SVG無功9主變分頭檔位1遙信主變低壓側(cè)開關(guān)狀態(tài)2各集電線開關(guān)狀態(tài)3SVG/SVG與風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接口AVC序號名稱1遙測各風(fēng)機(jī)機(jī)端電壓2各風(fēng)機(jī)機(jī)端電流3各風(fēng)機(jī)有功4各風(fēng)機(jī)無功SVC/SVG風(fēng)電場AVC子站系統(tǒng)通過輸出方式將無功出力指令下發(fā)至SVC/SVG掌握器。序號1 遙調(diào)

名稱SVC/SVG無功指令

定義 備注通信或模擬量方式5各風(fēng)機(jī)功率因數(shù)15各風(fēng)機(jī)功率因數(shù)1遙信各風(fēng)機(jī)并網(wǎng)狀態(tài)2各風(fēng)機(jī)運行狀態(tài)與后臺監(jiān)視接口風(fēng)電場AVCAVC子站系統(tǒng)主機(jī)作為WEB效勞器，后臺監(jiān)視以B/S掌握模式遠(yuǎn)方掌握：AVC本地掌握：AVC子站依據(jù)電壓曲線或零無功交換等策略，進(jìn)展本地掌握；掌握目標(biāo)總無功掌握目標(biāo)：以主變高壓側(cè)無功作為掌握目標(biāo)；高壓母線掌握目標(biāo)：以高壓母線電壓作為掌握目標(biāo)；五， 風(fēng)電場AVC系統(tǒng)規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)JB/T9568-2023電力系統(tǒng)繼電器、保護(hù)及自動裝置通用技術(shù)條件DL478-92靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動裝置通用技術(shù)條件GB50062-1992電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)GB50171-1992電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路接線施及驗收規(guī)DL/T630-1997溝通采樣遠(yuǎn)動終端技術(shù)條件GB/T14598.10-1996快速瞬變干擾試驗GB/T14598.13-19981兆赫脈沖群干擾試驗GB/T14598.14-1998靜電放電試驗GB/T14598.9-1995輻射靜電試驗GBT17626.5-1999浪涌〔沖擊〕抗擾度試驗DL476-1992電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議GB/T12325-2023電能質(zhì)量供電電壓偏差GB12326-2023電能質(zhì)量電壓波動和閃變GB/T14549-1993電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T15945-2023電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率偏差GB/T15543-2023電能質(zhì)量三相電壓不平衡DL796-2023T風(fēng)力發(fā)電場安全規(guī)程DL666-1999T風(fēng)力發(fā)電場運行規(guī)程DL755-2023電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則SD325-1989電力系統(tǒng)電壓和無功技術(shù)導(dǎo)則DL/T1040-2023電網(wǎng)運行準(zhǔn)則GB/Z19963-2023《風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》GB/T20320-2023風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電能質(zhì)量測量和評估方法《國家電網(wǎng)公司風(fēng)電場接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》一般工況1) 海拔高度：≤3000m；環(huán)境溫度45℃最低溫度：-10℃最大日溫差：25℃相對濕度(環(huán)境溫度為20℃時)日平均相對濕度：≤95%月平均相對濕度：≤90%抗震等級：水平加速度：0.2g垂直加速度：0.1g安裝和存放條件全部設(shè)備均放置在無屏蔽、無防靜電措施的機(jī)房。供電電源現(xiàn)場應(yīng)能供給雙路供電電源，保證系統(tǒng)供電安全穩(wěn)定。溝通電源額定電壓：單相220V，允許偏差－20%~+15%頻率：50Hz，允許偏差±0.5Hz波形：正弦，波形畸變不大于5％直流電源額定電壓：220V，允許偏差－20%~+10%紋波系數(shù)：不大于5％接地條件機(jī)柜以及電纜屏蔽層的接地線均應(yīng)與主接地網(wǎng)牢靠連接?？垢蓴_不發(fā)生誤動作。驗符合IEC絕緣性能1) 絕緣電阻符合DL478-92中4.6.4條和GB13729-92中3.6條的規(guī)定。2) 絕緣強度符合DL478-92中4.6.3條和GB13729-92中3.7條的規(guī)定。3) 沖擊電壓符合DL478-924.6.5條和DL/T630-19974.10電磁兼容性1) 高頻干擾符合DL478-924.7條和DL/T630-19974.9.靜電放電符合GB/T14598.14-1998輻射電磁場符合GB/T14598.9-1995中嚴(yán)酷等級Ⅲ的規(guī)定?？焖偎沧兎螱B/T14598.10-1996中嚴(yán)酷等級Ⅲ的規(guī)定。浪涌符合GB/T17626.5-1999中嚴(yán)酷