光伏電站綜合自動化系統(tǒng)與調(diào)度自動化系統(tǒng)

1、 主講人：武浩l 光伏電站基本結(jié)構(gòu)光伏電站基本結(jié)構(gòu)l 光伏電站監(jiān)控的目的和通訊結(jié)構(gòu)光伏電站監(jiān)控的目的和通訊結(jié)構(gòu)l 光伏電站監(jiān)控后臺簡要說明光伏電站監(jiān)控后臺簡要說明光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng) 光伏陣列將太陽能轉(zhuǎn)變成直流電能，經(jīng)逆變器的直流柜和光伏陣列將太陽能轉(zhuǎn)變成直流電能，經(jīng)逆變器的直流柜和交流逆變后，根據(jù)光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定光伏電站容交流逆變后，根據(jù)光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定光伏電站容量確定光伏電站接入電網(wǎng)的電壓等級，由變壓器升壓后，量確定光伏電站接入電網(wǎng)的電壓等級，由變壓器升壓后，接入中壓或高壓電網(wǎng)。接入中壓或高壓電網(wǎng)。 光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站的基本

2、結(jié)構(gòu)光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站監(jiān)控的目的為實現(xiàn)發(fā)電設備運行控制、電站故障保護和數(shù)據(jù)采集維護等功能 ，并與電網(wǎng)調(diào)度協(xié)調(diào)配合，提高電站自動化水平和安全可靠性，有利于減小光伏對電網(wǎng)影響。 光伏電站監(jiān)控結(jié)構(gòu)常規(guī)的光伏電站配有公用測控、主變保護、母差保護、線路保護、箱變測控等測控和保護裝置，為了能及時采集到站內(nèi)數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)故障信息，這些裝置都要與通訊管理機進行通訊，并把信號送到監(jiān)控后臺上。除此之外，還有一些智能裝置也需要監(jiān)測，例如直流屏、消弧消諧、SVG（無功補償裝置）、電度表等裝置也需要進行通訊。通訊方式有網(wǎng)口和串口兩類，一般保護測控用網(wǎng)口通訊，智能裝置用串口進行通訊。所有通訊都是

3、基于通訊規(guī)約，常用的規(guī)約有IEC104、IEC103、IEC101、CDT、Modbus等規(guī)約。光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站監(jiān)控后臺說明監(jiān)控后臺的功能主要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集監(jiān)控功能實時數(shù)據(jù)采集監(jiān)控的功能主要包括：數(shù)據(jù)采集和處理、歷史數(shù)據(jù)處理、事件順序記錄（SOE）、圖形顯示、計算和報表及系統(tǒng)對時等。簡單說來，就是實現(xiàn)4遙功能（遙信、遙測、遙控、遙脈）下面幾幅圖是典型的光伏電站監(jiān)控畫面光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)光伏電站綜合監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)在光伏電站光伏區(qū)基本都是環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

4、，下面就簡單說一下環(huán)網(wǎng)現(xiàn)在光伏電站光伏區(qū)基本都是環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，下面就簡單說一下環(huán)網(wǎng) 主控室主控室- -1-2-3-4-5-6-7-8-9-101-2-3-4-5-6-7-8-9-10光伏電站環(huán)網(wǎng)光伏電站環(huán)網(wǎng)l調(diào)度自動化系統(tǒng)并網(wǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)度自動化系統(tǒng)并網(wǎng)結(jié)構(gòu)l光伏電站光伏電站AGCAGC、AVCAVC控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)l安全安全區(qū)調(diào)度運行管理系統(tǒng)區(qū)調(diào)度運行管理系統(tǒng)光伏電站調(diào)度自動化系統(tǒng)光伏電站調(diào)度自動化系統(tǒng)首先我們需要了解調(diào)度自動化系統(tǒng)中的首先我們需要了解調(diào)度自動化系統(tǒng)中的1 1、2 2、3 3區(qū)各代表什區(qū)各代表什么，下面簡單來說一下。么，下面簡單來說一下。1 1區(qū)也就是所謂的實時區(qū)，遠動（區(qū)也就是所謂的

5、實時區(qū)，遠動（RTURTU）就是實時區(qū)的業(yè)務）就是實時區(qū)的業(yè)務，正常一個電站配置，正常一個電站配置2 2臺遠動機臺遠動機2 2區(qū)也就是所謂的非實時區(qū)，光功率預測、故障錄波、保信區(qū)也就是所謂的非實時區(qū)，光功率預測、故障錄波、保信子站、子站、TMUTMU（時鐘監(jiān)測裝置）等業(yè)務（時鐘監(jiān)測裝置）等業(yè)務3 3區(qū)也就是所謂的區(qū)也就是所謂的OMSOMS系統(tǒng)，用來接收調(diào)度郵件通知提票系系統(tǒng)，用來接收調(diào)度郵件通知提票系統(tǒng)統(tǒng)光伏電站調(diào)度自動化系統(tǒng)光伏電站調(diào)度自動化系統(tǒng)15調(diào)調(diào)度度數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)拓拓撲撲圖圖16調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)現(xiàn)場設備調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)現(xiàn)場設備17安安全全 II區(qū)區(qū)光伏電站并網(wǎng)支持系統(tǒng)光伏電站并網(wǎng)支持系統(tǒng)I區(qū)區(qū)數(shù)據(jù)

6、采集及上送數(shù)據(jù)采集及上送 升壓站升壓站 監(jiān)控數(shù)據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)電能質(zhì)量在線電能質(zhì)量在線監(jiān)測監(jiān)測氣象數(shù)據(jù)氣象數(shù)據(jù)光伏并網(wǎng)支光伏并網(wǎng)支持系統(tǒng)安全持系統(tǒng)安全I I區(qū)區(qū)無功補償在線無功補償在線監(jiān)測監(jiān)測 山東省調(diào)山東省調(diào) 地調(diào)地調(diào)194操作系統(tǒng)則采用嵌入式多任務實時操作系統(tǒng)（Linux）4通信協(xié)議：支IEC103/101/104等國際協(xié)議，支持國內(nèi)常見的各種規(guī)約4通信方式：支持串口RS232、總線RS485、RS422以太網(wǎng)（TCP/UDP）4具有友好的設置界面，可以針對不同的工程進行靈活設置，滿足不同需要。具有監(jiān)視界面，可以實時監(jiān)視系統(tǒng)的運行，查看各種狀態(tài)綜合終端（綜合終端（RTU） AGCAGC和和AVC

7、AVC系統(tǒng)系統(tǒng)AGCAGC中文名字叫有功自動控制，它控制著機組的出力，以中文名字叫有功自動控制，它控制著機組的出力，以滿足不斷變化的用戶電力需求，并使系統(tǒng)處于經(jīng)濟的運行滿足不斷變化的用戶電力需求，并使系統(tǒng)處于經(jīng)濟的運行狀態(tài)。狀態(tài)。AVCAVC中文名字叫電壓自動控制，它是利用計算機和通信技中文名字叫電壓自動控制，它是利用計算機和通信技術(shù)，對電網(wǎng)中的無功資源以及調(diào)壓設備進行自動控制，以術(shù)，對電網(wǎng)中的無功資源以及調(diào)壓設備進行自動控制，以達到保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟運行的目的。達到保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟運行的目的。 光伏電站調(diào)度自動化系統(tǒng)光伏電站調(diào)度自動化系統(tǒng)AGC功能功能有功分配原則有功分配原則A

8、GCAGC有功分配原則有功分配原則 l相似調(diào)整裕度相似調(diào)整裕度 ：即根據(jù)各逆變器有功裕量的大小進行分配；：即根據(jù)各逆變器有功裕量的大小進行分配；l與容量成比例：即根據(jù)各逆變器額定最大功率的比例進行分配。與容量成比例：即根據(jù)各逆變器額定最大功率的比例進行分配。AGC功能功能目標功率控制策略目標功率控制策略策略方式：策略方式：l一個壓板表明當前全場一個壓板表明當前全場AGCAGC功能的投入或退出，投入表明功能的投入或退出，投入表明AGCAGC功能投入使用，退出則表示功能投入使用，退出則表示AGCAGC功能退出；功能退出；l另一個壓板表明有功的本地或遠方控制模式，遠方模式為接另一個壓板表明有功的本地

9、或遠方控制模式，遠方模式為接受調(diào)度指令進行調(diào)節(jié)，就地模式為就地手動輸入功率。受調(diào)度指令進行調(diào)節(jié)，就地模式為就地手動輸入功率。想要使用遠方或者就地模式的前提是全場想要使用遠方或者就地模式的前提是全場AGCAGC功能投入功能投入AGC功能功能人機界面人機界面AGC功能功能人機界面人機界面光伏并網(wǎng)支持系統(tǒng)功能光伏并網(wǎng)支持系統(tǒng)功能AVCAVCAVC控制模式控制模式 l無功控制無功控制 ：接收調(diào)度和當?shù)叵掳l(fā)的總無功功率目標值；：接收調(diào)度和當?shù)叵掳l(fā)的總無功功率目標值；l電壓控制電壓控制 ：接收調(diào)度和當?shù)叵掳l(fā)的高壓母線電壓目標值，根據(jù)目標母線電壓、：接收調(diào)度和當?shù)叵掳l(fā)的高壓母線電壓目標值，根據(jù)目標母線電壓、

10、當前母線電壓及系統(tǒng)阻抗（通過自學習法辨識得到），計算全廠總無功出力需求；當前母線電壓及系統(tǒng)阻抗（通過自學習法辨識得到），計算全廠總無功出力需求；l功率因數(shù)控制：接收調(diào)度和當?shù)叵掳l(fā)的功率因數(shù)目標值，根據(jù)目標功率因數(shù)及功率因數(shù)控制：接收調(diào)度和當?shù)叵掳l(fā)的功率因數(shù)目標值，根據(jù)目標功率因數(shù)及當前有功，計算全廠總無功出力需求。當前有功，計算全廠總無功出力需求。AVC功能功能目標電壓控制策略目標電壓控制策略策略方式：策略方式：l一個壓板表明當前全場一個壓板表明當前全場AVCAVC功能的投入或退出，投入表明功能的投入或退出，投入表明AVCAVC功能投入使用，退出則表示功能投入使用，退出則表示AVCAVC功能退

11、出；功能退出；l另一個壓板表明有功的本地或遠方控制模式，遠方模式為接另一個壓板表明有功的本地或遠方控制模式，遠方模式為接受調(diào)度指令進行調(diào)節(jié)受調(diào)度指令進行調(diào)節(jié)( (每每5 5分鐘收到一個值分鐘收到一個值) )，就地模式為就地手，就地模式為就地手動輸入電壓。動輸入電壓。想要使用遠方或者就地模式的前提是全場想要使用遠方或者就地模式的前提是全場AVCAVC功能投入功能投入AVC功能功能人機界面人機界面AVC功能功能人機界面人機界面AVC功能功能人機界面人機界面30 安全III區(qū)調(diào)度運行管理系統(tǒng)4典型配置典型配置4調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)示意圖調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)示意圖31 安全安全IIIIII區(qū)典型配置區(qū)典型配置序號序號名稱名稱數(shù)量數(shù)量單位單位1管理信息網(wǎng)交換機臺12防火墻臺13路由器臺14工作站臺132管理信息網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)管理信息網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)安全安全I區(qū)運行注意點區(qū)運行注意點1. 1.與調(diào)度鏈路情況；與調(diào)度鏈路情況；SCADASCADA數(shù)據(jù)準確性及刷新情況；數(shù)據(jù)準確性及刷新情況；AGCAGC和和AVCAVC運行情況運行情況要時刻關(guān)注通訊狀態(tài)，包括和調(diào)度、要時刻關(guān)注通訊狀態(tài)，包括和調(diào)度、生壓站設備，光伏區(qū)設備的通訊