光伏電站AGC-AVC子站技術規(guī)范V1.0

光伏電站AGC-AVC子站技術規(guī)范V1.0光伏電站AGC-AVC子站技術規(guī)范V1.0光伏電站AGC-AVC子站技術規(guī)范V1.0xxx公司光伏電站AGC-AVC子站技術規(guī)范V1.0文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度青海電網(wǎng)光伏電站自動有功/電壓無功控制（AGC/AVC）子站技術規(guī)范2013年6月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1. 范圍 12. 規(guī)范性引用文件 13. 術語和定義 14. 總則 35. 硬件配置 36. 控制對象和通信接口 4. 逆變器 4. SVC/SVG裝置 5. 升壓站監(jiān)控系統(tǒng) 6. 調度主站 77. 軟件功能 88. AGC控制策略 89. AVC控制策略 910. 安全閉鎖 10. 設備閉鎖 10. 全站閉鎖 1011. 性能指標 1112. 附錄 12. 主站下發(fā)有功控制指令編碼 12. 主站下發(fā)電壓控制命令編碼 12范圍本技術規(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技術規(guī)范，內(nèi)容包括控制方式、設備配置、軟件功能、接口方式等其它事項。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/T19964-2012光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定Q/GDW617-2011光伏電站接入電網(wǎng)技術規(guī)定DL/T—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（IEC60870-5-101:2002IDT）DL/T—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(wǎng)絡訪問（IEC60870-5-104:2000IDT）DL451—91循環(huán)式遠動規(guī)約SD325—89電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術導則DL755—2001電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則術語和定義下列術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；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?shù)难b置，可從感性到容性連續(xù)調節(jié)。自動發(fā)電控制AutomaticGenerationControl（AGC）自動發(fā)電控制（AutomaticGenerationControl,下簡稱AGC）指利用計算機系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡和可調控設備，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)電設備的有功輸出。自動電壓控制AutomaticVoltageControl（AVC）自動電壓控制（AutomaticVoltageControl,下簡稱AVC）指利用計算機系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡和可調控設備，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)控制無功和電壓調節(jié)設備，以實現(xiàn)合理的無功電壓分布。光電功率預測PhotovoltaicPowerForecasting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)電站輸出功率的預測模型，以光照、溫度等數(shù)值天氣預報數(shù)據(jù)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。AGC/AVC主站AGC/AVCmasterstation簡稱主站，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。光伏發(fā)電站AGC/AVC子站AGC/AVCSlavestation光伏發(fā)電站AGC/AVC子站(AGC/AVCSlavestation,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。逆變器監(jiān)控系統(tǒng)InverterControlSystem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。總則光伏發(fā)電站AGC/AVC子站安裝在升壓站內(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/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。光伏發(fā)電站AGC/AVC子站的控制設備對象主要包括：逆變器、SVC/SVG裝置、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/AVC子站應為一體化集成設備，在同一套軟硬件平臺上實現(xiàn)光伏發(fā)電站內(nèi)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。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(nèi)各逆變器有功出力的均衡合理。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(nèi)的控制目標，并應考慮光伏發(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。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(nèi)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。硬件配置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(wǎng)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。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。子站應配置千兆網(wǎng)絡交換機，用于連接子站設備，并完成與其他站內(nèi)其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，以及子站與調度主站的數(shù)據(jù)通信。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(shù)可設置。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。應配置歷史數(shù)據(jù)存儲設備，可以配置獨立的歷史存儲設備，也可以在計算控制設備或人機工作站上存儲歷史數(shù)據(jù)。配置的硬件設備應滿足電力系統(tǒng)二次安全防護要求。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(chǎn)后，對全站進行自動控制的容量和性能要求。控制對象和通信接口逆變器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(shù)。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。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(wǎng)絡TCP/IP通信方式和104規(guī)約，至少具備網(wǎng)絡MODBUS(TCP/IP)或OPC通信接口。通信數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：子站下發(fā)設定值序號名稱備注1遙調單臺逆變器無功值（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遙控單臺逆變器啟停控制1開機、0停機子站接收數(shù)據(jù)序號名稱備注1遙測各逆變器機端電壓三相電壓2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SVC/SVG裝置控制模式子站向SVC/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(xiàn)無功和電壓的協(xié)調控制，控制模式如下：當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節(jié)；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(nèi)。通信接口子站與SVC/SVG裝置通信接口應優(yōu)先采用網(wǎng)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(shù)據(jù)內(nèi)容如下：子站下發(fā)數(shù)據(jù)序號名稱備注1遙調電壓上限值2電壓下限值3無功設定值子站接收數(shù)據(jù)序號名稱備注1遙信SVC/SVG投運信息0未投運，1投運2SVC/SVG閉鎖信息0未閉鎖，1閉鎖升壓站監(jiān)控系統(tǒng)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。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。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TCP/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(shù)據(jù)內(nèi)容如下。風場子站下發(fā)控制命令序號名稱備注1遙控各主變分頭升遙控如分頭有載調壓2各主變分頭升遙控3各獨立電容/抗器開關合遙控如有獨立電容器/抗器4各獨立電容/抗器開關分遙控升壓站監(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9SVC/SVG無功10主變分頭檔位1遙信低壓側母線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送出線路開關刀閘狀態(tài)調度主站子站與調度主站通信的數(shù)據(jù)通過升壓站監(jiān)控系統(tǒng)進行轉發(fā)，通信數(shù)據(jù)內(nèi)容如下。調度主站下發(fā)控制命令：序號名稱備注1遙調高壓側母線電壓目標值5位指令編碼值，格式見附件12高壓側母線電壓參考值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AGC投入閉環(huán)6子站AVC投入閉環(huán)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全站實時可減有功1遙信子站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度主站下發(fā)的日有功計劃曲線和日電壓計劃曲線。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(shù)據(jù)，可以實時轉發(fā)到調度主站。軟件功能全站監(jiān)視功能：應能提供直觀的圖形化方法，對光伏發(fā)電站內(nèi)包括各期逆變器、箱變、集電線、升壓變在內(nèi)的全部電氣設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視。人工設置功能：應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(shù)的功能。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。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(xiàn)異常時進行報警。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。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。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。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。具備和升壓站監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一時鐘對時功能。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。軟件應成熟可靠、并能方便維護和擴充。AGC控制策略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。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。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(wǎng)的影響。變化率限值參考《GB/T19964-2012風電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定》。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等方式，快速切除有功出力。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。AVC控制策略在電網(wǎng)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。在電網(wǎng)故障情況下，SVC/SVG裝置可以自主動作，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。當電網(wǎng)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(jīng)投入的無功置換出來，使其置預留合理的動態(tài)無功儲備。子站應能協(xié)調站內(nèi)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。當升壓站內(nèi)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(xiàn)無功不合理流動。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)分頭的建議策略或自動調節(jié)分頭。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。安全閉鎖AVC控制功能應充分考慮光伏發(fā)電站內(nèi)各設備的安全，設備出現(xiàn)異常時應能自動報警并閉鎖自動控制。設備閉鎖當出現(xiàn)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：逆變器上送閉鎖信號或脫網(wǎng)信號，閉鎖該逆變器的AVC/AGC控制。逆變器所連接集電線停運，閉鎖該逆變器的AVC/AGC控制SVC/SVG裝置停運或上送閉鎖信號，閉鎖該裝置的AVC/AGC控制低壓母線電壓量測值異常，閉鎖該母線所連接SVC/SVG和逆變器的AVC/AGC控制主變分接頭滑檔，或者分頭上送保護閉鎖信號，閉鎖分頭的AVC控制。全站閉鎖當出現(xiàn)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)。送出線路有功量測值異常，閉鎖全站AGC。送出線路有功量測值波動過大，閉鎖全站AGC。高壓側母線電壓量測值異常，閉鎖全站AVC。高壓側母線電壓量測值波動過大，閉鎖全站AVC。主站電壓設定值指令異常，閉鎖全站AVC。與逆變器監(jiān)控