光伏電站AGC-AVC子站技術(shù)規(guī)范

..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(shù)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(shù)語和定義 14. 總則 35. 硬件配置 36. 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(diào)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 1010.1. 設(shè)備閉鎖 1010.2. 全站閉鎖 1011. 性能指標(biāo) 1112. 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..范圍1.1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。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/T19964-2012光伏發(fā)電站接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定Q/GDW617-2011光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定DL/T634.5101—2002遠動設(shè)備及系統(tǒng)第5101部分：傳輸規(guī)約基本遠動任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)（IEC60870-5-101:2002IDT）DL/T634.5104—2002遠動設(shè)備及系統(tǒng)第5104部分：傳輸規(guī)約采用標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò)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(shù)導(dǎo)則DL755—2001電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。3.1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。3.2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。3.3SVC/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)；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(diào)節(jié)。3.4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(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。3.5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(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。3.6光電功率預(yù)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(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。3.7AGC/AVC主站AGC/AVCmasterstation簡稱主站，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。3.8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(diào)度AGC/AVC主站的有功和電壓控制指令，并向主站回饋信息。3.9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(zhuǎn)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?？倓t4.1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(shè)備通訊獲取實時運行信息，從調(diào)度AGC/AVC主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/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(shè)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。4.3光伏發(fā)電站AGC/AVC子站應(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AGC和AVC的自動控制功能；AGC與AVC控制功能應(yīng)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(biāo)，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。4.5光伏發(fā)電站AVC控制功能以升壓站高壓側(cè)母線電壓為控制目標(biāo)，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(biāo)，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。4.6光伏發(fā)電站AVC控制功能應(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/SVG裝置的動態(tài)無功儲備。4.5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(biāo)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)的有功和電壓控制目標(biāo)；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。硬件配置5.1AGC/AVC子站的硬件應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)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。5.2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。5.3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。5.4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232/422/485，串口通信波特率等參數(shù)可設(shè)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(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)。5.7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。5.8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?？刂茖ο蠛屯ㄐ沤涌谀孀兤骺刂颇Ｊ阶诱緦δ孀兤鞯挠泄?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)?？刂瞥山M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(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/IP)或OPC通信接口。通信數(shù)據(jù)內(nèi)容如下：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(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：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)；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)。通信接口子站與SVC/SVG裝置通信接口應(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、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(diào)電壓上限值2電壓下限值3無功設(shè)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(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。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。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CDT規(guī)約，通信數(shù)據(jù)內(nèi)容如下。風(fēng)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(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主變高、低壓側(cè)有功主變高、低壓側(cè)無功9SVC/SVG無功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主變高、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/SVG開關(guān)刀閘狀態(tài)6送出線路開關(guān)刀閘狀態(tài)調(diào)度主站子站與調(diào)度主站通信的數(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。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(biāo)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(biāo)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(diào)度主站下發(fā)的日有功計劃曲線和日電壓計劃曲線。當(dāng)調(diào)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(zhuǎn)發(fā)到調(diào)度主站。軟件功能全站監(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。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(biāo)值、送出線路總有功計劃曲線、高壓側(cè)母線電壓目標(biāo)值，高壓側(cè)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(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。就地自動控制功能：應(yīng)具備就地AGC/AVC自動控制功能。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。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(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。軟件應(yīng)成熟可靠、并能方便維護和擴充。AGC控制策略當(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。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，按照等裕度或等比例等方式，合理進行有功分配。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/T19964-2012風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)技術(shù)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(biāo)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。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。AVC控制策略在電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)情況下，應(yīng)充分利用逆變器的無功調(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/SVG裝置的無功調(diào)節(jié)。在保證電壓合格基礎(chǔ)上，SVC/SVG裝置應(yīng)預(yù)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(diào)節(jié)無功使電壓恢復(fù)到正常水平，暫態(tài)下SVC/SVG裝置的動作響應(yīng)時間應(yīng)<30ms。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、SVG裝置已經(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。子站應(yīng)能協(xié)調(diào)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(dāng)升壓站內(nèi)有多組SVG/SVC裝置時，子站應(yīng)協(xié)調(diào)控制各組SVC/SVG裝置，各組裝置之間不應(yīng)出現(xiàn)無功不合理流動。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。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。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。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/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(dāng)出現(xiàn)以下情況之一者，子站應(yīng)自動閉鎖全站AGC/AVC控制功能，并給出告警，正常后恢復(fù)調(diào)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(cè)母線電壓量測值異常，閉鎖全站AVC。高壓側(cè)母線電壓量測值波動過大，閉鎖全站AVC。主站電壓設(shè)定值指令異常，閉鎖全站AVC。與逆變器監(jiān)控系統(tǒng)通信故障，閉鎖全站AGC和AVC。與升壓站監(jiān)控系統(tǒng)通信故障，閉鎖全站AGC和A