光伏电站AGC-AVC子站技术规范.docVIP

青海电网光伏电站青海电网光伏电站 自动有功自动有功 电压无功控制 电压无功控制 AGC AVCAGC AVC 子站 子站 技术规范技术规范 2013 年 6 月 目目 录录 1 1 范围范围 1 1 2 2 规范性引用文件规范性引用文件 1 1 3 3 术语和定义术语和定义 1 1 4 4 总则总则 3 3 5 5 硬件配置硬件配置 3 3 6 6 控制对象和通信接口控制对象和通信接口 4 4 6 1 逆变器 4 6 2 SVC SVG 装置 5 6 3 升压站监控系统 6 6 4 调度主站 7 7 7 软件功能软件功能 8 8 8 8 AGCAGC 控制策略控制策略 8 8 9 9 AVCAVC 控制策略控制策略 9 9 10 10 安全闭锁安全闭锁 1010 10 1 设备闭锁 10 10 2 全站闭锁 10 11 11 性能指标性能指标 1111 12 12 附录附录 1212 12 1 主站下发有功控制指令编码 12 12 2 主站下发电压控制命令编码 12 1 1 范围范围 1 1 本技术规范为接入青海电网的光伏电站实施自动有功 电压无功控制子站的相 关技术规范 内容包括控制方式 设备配置 软件功能 接口方式等其它事项 2 2 规范性引用文件规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件 仅所 注日期的版本适用于本文件 凡是不注日期的引用文件 其最新版本 包括所有 的修改单 适用于本文件 GB T 19964 2012 光伏发电站接入电力系统技术规定 Q GDW 617 2011 光伏电站接入电网技术规定 DL T 634 5101 2002 远动设备及系统 第 5101 部分 传输规约基本 远动任务配套标准 IEC60870 5 101 2002 IDT DL T 634 5104 2002 远动设备及系统 第 5104 部分 传输规约采用 标准传输协议子集的 IEC60870 5 101 网络访问 IEC 60870 5 104 2000 IDT DL 451 91 循环式远动规约 SD 325 89 电力系统电压和无功电力技术导则 DL 755 2001 电力系统安全稳定导则 3 3 术语和定义术语和定义 下列术语和定义适用于本规范 3 13 1 光伏发电站升压站光伏发电站升压站 简称 升压站 在光伏发电站内 将一批逆变器发出的电能汇集后升压送 出的变电站 3 23 2 光伏发电站集电线路光伏发电站集电线路 简称 集电线路 在光伏发电站内 连接逆变器的架空 电缆 线路 一 般为 T 接线路 3 33 3 SVC SVGSVC SVG 装置装置 SVC 是静止式动态无功补偿装置 能够输出感性和容性无功 在一定范围内连 续可调 SVG 是静止式无功发生器 采用全控型电力电子器件组成的桥式变流器 来进行动态无功补偿的装置 可从感性到容性连续调节 3 43 4 自动发电控制自动发电控制 AutomaticAutomatic GenerationGeneration ControlControl AGCAGC 自动发电控制 Automatic Generation Control 下简称 AGC 指利用计 算机系统 通信网络和可调控设备 根据电网实时运行工况在线计算控制策略 自动闭环控制发电设备的有功输出 3 53 5 自动电压控制自动电压控制 AutomaticAutomatic VoltageVoltage ControlControl AVCAVC 自动电压控制 Automatic Voltage Control 下简称 AVC 指利用计算机 系统 通信网络和可调控设备 根据电网实时运行工况在线计算控制策略 自 动闭环控制无功和电压调节设备 以实现合理的无功电压分布 3 63 6 光电功率预测光电功率预测 PhotovoltaicPhotovoltaic PowerPower ForecastingForecasting 以光伏发电站的历史功率 光照 温度 地形地貌以及数值天气预报 逆变器运行状态 等数据建立光伏发电站输出功率的预测模型 以光照 温度等数值天气预报数据作为模型的 输入 结合逆变器的设备状态及运行工况 得到光伏发电站未来的输出功率 预测时间尺度 包括短期预测和超短期预测 3 73 7 AGC AVCAGC AVC 主站主站 AGC AVCAGC AVC masterstationmasterstation 简称主站 指设置在调度 控制 中心 用于 AGC 和 AVC 分析计算并发出控 制指令的计算机系统及软件 3 83 8 光伏发电站光伏发电站 AGC AVCAGC AVC 子站子站 AGC AVCAGC AVC SlavestationSlavestation 光伏发电站 AGC AVC 子站 AGC AVC Slavestation 以下简称子站 指运行 在光伏发电站就地的控制装置或软件 用于接收 执行调度 AGC AVC 主站的有功 和电压控制指令 并向主站回馈信息 3 93 9 逆变器监控系统逆变器监控系统 InverterInverter ControlControl SystemSystem 在光伏发电站内对各逆变器进行监控的自动化系统 其可以采集各逆变器的 运行状态和实时数据 并转发到 AGC AGC 子站 同时可以接收 AGC AVC 子站下发 的有功无功控制指令 并发送到各逆变器 4 4 总则总则 4 1 光伏发电站 AGC AVC 子站安装在升压站内安全 I 区 与升压站监控系统 逆 变器监控系统 SVC SVG 装置等设备通讯获取实时运行信息 从调度 AGC AVC 主 站接收有功和电压的调节指令 计算后向逆变器监控系统 SVC SVG 装置等发送 控制指令 4 2 光伏发电站 AGC AVC 子站的控制设备对象主要包括 逆变器 SVC SVG 装置 独立并联电容器 独立并联电抗器 主变分接头 4 3 光伏发电站 AGC AVC 子站应为一体化集成设备 在同一套软硬件平台上实现 光伏发电站内的 AGC 和 AVC 的自动控制功能 AGC 与 AVC 控制功能应在逻辑上各 自独立 可以分别投入或退出 4 4 光伏发电站 AGC 控制功能以升压站送出线路总有功功率为控制目标 子站可 以接收调度主站实时下发的总有功功率设定值 并应考虑光伏发电站内各逆变器 有功出力的均衡合理 4 5 光伏发电站 AVC 控制功能以升压站高压侧母线电压为控制目标 子站可以接 收调度主站实时下发的高压侧母线电压设定值 子站应同时兼顾逆变器机端电压 在正常范围内的控制目标 并应考虑光伏发电站内各种控制对象无功出力的均衡 合理 4 6 光伏发电站 AVC 控制功能应充分利用逆变器的无功出力 在满足电压控制要 求的基础上 尽量保留 SVC SVG 装置的动态无功储备 4 5 当光伏发电站子站正常接收调度主站下发的有功和电压控制目标时 能够自 动控制光伏发电站内各种控制对象 追随调度主站下发的有功和电压控制目标 当子站与调度主站通信中断时 能够按照就地闭环的方式 按照预先给定的有功 计划曲线和高压侧母线电压计划曲线进行自动控制 5 5 硬件配置硬件配置 5 1AGC AVC 子站的硬件应遵循标准化和开放性的原则配置 子站应包括计算控制 设备 历史存储设备 串口接入设备 网络交换机和人机工作站等设备 除人机 工作站外 其他设备均应集中组屏 5 2 计算控制设备应采用成熟可靠的服务器或工业嵌入计算机 应采用双机冗余 配置 主机故障时自动切换到备机 5 3 子站应配置千兆网络交换机 用于连接子站设备 并完成与其他站内其他系 统的数据通信 以及子站与调度主站的数据通信 5 4 串口接入设备用于与 SVC SVG 装置进行通信 可以接入的串口类型应包括 232 422 485 串口通信波特率等参数可设置 5 5 人机工作站主要用于光伏发电站控制子站的运行监视和日常维护 5 6 应配置历史数据存储设备 可以配置独立的历史存储设备 也可以在计算控 制设备或人机工作站上存储历史数据 5 7 配置的硬件设备应满足电力系统二次安全防护要求 5 8 配置的硬件设备应满足光伏发电站已有规划的各期工程投产后 对全站进行 自动控制的容量和性能要求 6 控制对象和通信接口控制对象和通信接口 6 1 6 1 逆变器逆变器 6 1 1 6 1 1 控制模式控制模式 子站对逆变器的有功 无功控制应支持以下 2 种方式 控制单台你逆变器的无功 控制方式包括设定逆变器无功的出力值或功 率因数 控制成组逆变器的无功 控制方式为设定成组逆变器的总有功 总无功 出力值 6 1 2 6 1 2 通信接口通信接口 光伏发电站子站与 1 套或多套逆变器监控系统进行通信 通信接口应优先采 用网络 TCP IP 通信方式和 104 规约 至少具备网络 MODBUS TCP IP 或 OPC 通信 接口 通信数据内容如下 a 子站下发设定值 序号名称备注 1 单台逆变器无功值 功率因数 2 遥调 单台逆变器有功值 单机控制模式 3 成组逆变器有功值 4 成组逆变器无功值 成组控制模式 5 遥控单台逆变器启停控制1 开机 0 停机 b 子站接收数据 序号名称备注 1 各逆变器机端电压三相电压 2 各逆变器有功 3 遥测 各逆变器无功 1 各逆变器并网状态1 并网 0 脱网 2 遥信 各逆变器闭锁状态1 闭锁 0 正常 6 2 6 2 SVC SVGSVC SVG 装置装置 6 2 1 6 2 1 控制模式控制模式 子站向 SVC SVG 等动态无功补充装置同时下发电压上 下限值和无功指令值 SVC SVG 装置应能够实现无功和电压的协调控制 控制模式如下 a 当采集母线的实时电压在下发的电压上下限范围之内时 SVC 装置按照接 收的无功指令进行无功出力调节 b 当采集母线的实时电压在下发的电压上下限范围之外时 SVC 装置自主调 节设备无功出力 把电压控制在上下限值范围内 6 2 2 6 2 2 通信接口通信接口 子站与 SVC SVG 装置通信接口应优先采用网络 TCP IP 通信方式 104 规约 至少具备 232 485 串口方式 CDT 或 Modbus 规约 通信数据内容如下 a 子站下发数据 序号名称备注 1 电压上限值 2 电压下限值 3 遥调 无功设定值 b 子站接收数据 序号名称备注 1 遥信SVC SVG 投运信息0 未投运 1 投运 2 SVC SVG 闭锁信息0 未闭锁 1 闭锁 6 3 6 3 升压站监控系统升压站监控系统 6 3 1 6 3 1 电容器控制模式电容器控制模式 当光伏发电站配置独立于动态无功补偿装置的电容器或电抗器时 子站可以 采用遥控分合电容 抗器开关的方式 进行控制 6 3 2 6 3 2 分接头控制模式分接头控制模式 当光伏发电站升压站配置有载调压变压器时 子站可以采用遥控升 降分接头 开关的方式 进行控制 6 3 3 6 3 3 通信接口通信接口 光伏发电站子站与升压站监控系统优先采用网络 TCP IP 通信方式 104 规约 进行通信 至少应具备 232 485 串口方式 101 或 CDT 规约 通信数据内容如下 a 风场子站下发控制命令 序号名称备注 1 各主变分头升遥控 2 各主变分头升遥控 如分头有载调压 3 各独立电容 抗器开关合遥控 4 遥控 各独立电容 抗器开关分遥控 如有独立电容器 抗器 b 升压站监控系统发送 序号名称备注 1 各条集电线电流 2 各条集电线有功 3 各条集电线无功 4 高压侧出线有功 5 高压侧出线无功 6 高压侧母线电压三相 三线 7 低压侧母线电压三相 三线 8 主变高 低压侧有功 主变高 低压侧无功 9 遥测 SVC SVG 无功 10 主变分头档位 1 低压侧母线 PT 断线故障信号 2 低压侧母线单相接地故障信号 主变分接头保护闭锁信号 3 主变高 低压侧开关刀闸状态 4 各集电线开关刀闸状态 5 SVC SVG 开关刀闸状态 6 遥信 送出线路开关刀闸状态 6 4 6 4 调度主站调度主站 子站与调度主站通信的数据通过升压站监控系统进行转发 通信数据内容如 下 a 调度主站下发控制命令 序号名称备注 1 高压侧母线电压目标值 2 高压侧母线电压参考值 5 位指令编码值 格式 见附件 1 3 送出线路总有功目标值 4 遥调 送出线路总有功参考值 5 子站 AGC 投入闭环 6 遥控 子站 AVC 投入闭环 b 子站上送数据 序号名称备注 1 全站实时可增无功 2 全站实时可减无功 3 全站实时可增有功 4 遥测 全站实时可减有功 1 子站 AGC 运行状态1 正常 0 异常 2 子站 AGC 控制状态1 远方控制 0 就地控 制 3 子站 AVC 运行状态1 正常 0 异常 4 遥信 子站 AVC 控制状态1 远方控制 0 就地控 制 除上述数据外 子站可以以文件方式接收调度主站下发的日有功计划曲线和 日电压计划曲线 当调度主站需要时 子站从逆变器监控系统 SVC SVG 装置所采集的数据 可以实时转发到调度主站 7 7 软件功能软件功能 1 全站监视功能 应能提供直观的图形化方法 对光伏发电站内包括各期逆 变器 箱变 集电线 升压变在内的全部电气设备的运行状态进行监视 2 人工设置功能 应提供软件界面支持运行人员输入送出线路总有功目标值 送出线路总有功计划曲线 高压侧母线电压目标值 高压侧母线电压计划 曲线 具有人工投入 退出 AGC AVC 子站的功能 具有人工修改各种控制参 数的功能 3 数据存储功能 可存储采集的数据点并形成历史数据库 用于绘制趋势曲 线和形成报表 历史数据可存储一年以上 4 运行监视功能 能方便地监视子站系统的运行工况 母线电压 逆变器有 功功率 无功功率 开关状态 设备运行状态 监视子站与其他系统 调度 主站的通信状态 当出现异常时进行报警 5 就地自动控制功能 应具备就地 AGC AVC 自动控制功能 当超过一定时间 无法接收到主站下发的控制指令或主站指令通不过校验时 子站应报警应 并自动切换到就地控制模式 当与主站通信恢复或主站指令恢复正常时 可以自动切换或人工切换为主站远方自动控制 6 报警处理功能 子站系统运行异常或故障时能自动报警 停止指令下发 并存入事件记录 7 计算统计功能 对遥测量进行最大值 最大时 最小值 最小时等统计 具 有本地的有功 电压控制投入率和合格率统计功能 8 事件记录功能 可对 AVC 子站告警 闭锁原因 人员操作等形成事件记录 9 具备和升压站监控系统统一时钟对时功能 10 权限管理功能 所有操作带权限管理功能 操作前进行权限校验 操作信 息存入事件记录 保证操作安全 11 软件应成熟可靠 并能方便维护和扩充 8 8 AGCAGC 控制策略控制策略 1 当子站接收到的当前有功计划值小于光伏发电站当前出力时 执行降低 总有功出力的控制 能综合考虑各逆变器的运行状态和当前有功出力 按照等裕度或等比例等方式 合理进行有功分配 2 当子站接收到的当前有功计划值大于光伏发电站当前出力时 执行增加 总有功出力的控制 能综合考虑各逆变器的运行状态和有功出力预测值 按照等裕度或等比例等方式 合理进行有功分配 3 子站应能够对光伏发电站有功出力变化率进行限制 具备 1 分钟 10 分 钟调节速率设定能力 以防止功率变化波动较大对电网的影响 变化率 限值参考 GB T 19964 2012 风电场接入电力系统技术规定 4 具备接收主站下发的紧急切除有功指令功能 在紧急指令下 在指定的 时间内全站总有功出力未能达到控制目标值时 子站可以采用向逆变器 下发停运指令 或者通过遥控指令拉开集电线开关等方式 快速切除有 功出力 5 当升压站高压侧采用多分段母线时 能够分别接收不同母线所连接的送 出线总有功设定值指令 9 9 AVCAVC 控制策略控制策略 1 在电网稳态情况下 应充分利用逆变器的无功调节能力来调节电压 当逆 变器无功调节能力不足时 考虑 SVC SVG 装置的无功调节 在保证电压合 格基础上 SVC SVG 装置应预留合理的动态无功储备 2 在电网故障情况下 SVC SVG 装置可以自主动作 快速调节无功使电压恢 复到正常水平 暂态下 SVC SVG 装置的动作响应时间应 30ms 3 当电网从故障中恢复正常后 子站应通过调节逆变器的无功出力 将 SVC SVG 装置已经投入的无功置换出来 使其置预留合理的动态无功储备 4 子站应能协调站内的逆变器和 SVC SVG 装置 避免逆变器和 SVC SVG 装置 之间无功的不合理流动 5 当升压站内有多组 SVG SVC 装置时 子站应协调控制各组 SVC SVG 装置 各组装置之间不应出现无功不合理流动 6 当全部无功调节能力用尽 电压仍不合格时 子站可以给出调节分头的建 议策略或自动调节分头 7 当升压站高压侧采用多分段母线时 能够分别接收不同的母线电压设定值 指令 10 10 安全安全闭锁闭锁 AVC 控制功能应充分考虑光伏发电站内各设备的安全 设备出现异常时应能 自动报警并闭锁自动控制 10 1 10 1 设备闭锁设备闭锁 当出现以下情况之一者 子站应能自动识别设备故障 自动闭锁该设备的 AGC AVC 控制 1 逆变器上送闭锁信号或脱网信号 闭锁该逆变器的 AVC AGC 控制 2 逆变器所连接集电线停运 闭锁该逆变器的 AVC AGC 控制 3 SVC SVG 装置停运或上送闭锁信号 闭锁该装置的 AVC AGC 控制 4 低压母线电压量测值异常 闭锁该母线所连接 SVC SVG 和逆变器的 AVC AGC 控制 5 主变分接头滑档 或者分头上送保护闭锁信号 闭锁分头的 AVC 控制 10 2 10 2 全站闭锁全站闭锁 当出现以下情况之一者 子站应自动闭锁全站 AGC AVC 控制功能 并给出 告警 正常后恢复调节 1 送出线路有功量测值异常 闭锁全站 AGC 2 送出线路有功量测值波动过大 闭锁全站 AGC 3 高压侧母线电压量测值异常 闭锁全站 AVC 4 高压侧母线电压量测值波动过大 闭锁全站 AVC 5 主站电压设定值指令异常 闭锁全站 AVC 6 与逆变器监控系统通信故障 闭锁全站 AGC 和 AVC 7 与升压站监控系统通信故障 闭锁全站 AGC 和 AVC 8 升压站全部主变退出运行 闭锁全站 AGC 和 AVC 9 光伏发电站与电网解列 闭锁全站 AGC 和 AVC 11 11 性能指标性能指标 1 可接入逆变器数量 1000 台 2 可接入 SVC SVG 数量 4 台 3 可接入升压站主变数量 4 台 4 可接入高压侧分段母线数量 4 组 5 接收主站 AVC 指令最小周期 1 分钟 6 接收主站 AGC 指令最小周期