新能源运行集中监控系统(WCS2023年)用户手册簿

能源运行集中监控系统(WCS2023)使用说明书(资料版本号：Ver1.0.0)某某立卓智能电网科技某某2023-04-141/47word能源运行集中监控系统使用说明书计圣凯、王统义、柴东元、洪福生*技术支持 〔0551〕627561510551〕62756152*全部：某某立卓智能电网科技某某不符之处，请以实际产品为准。1/47重要提示感谢您使用某某立卓智能电网科技某某的产品，为了安全、正确、高效的使用本装置，请您务必留意以下重要提示。1〕本说明书仅适用于WCS2023系列产品。2〕请认真阅读此说明书，并依据说明书的规定调整、测试和操作。如有随机资料，请以随机资料为准。3〕为防止装置损坏，严禁带电插拔装置各插件、拆卸工控装置、触摸印制电路板上的芯片和器件。4〕请使用合格的测试仪器和设备对装置进展试验和检测。5〕装置如消灭特别或有所疑问，请与时与本公司技术部门联系。2/47word名目1122场站一般概况2WCS20233WCS20234456应用的标准与规X67778抗干扰8888WCS2023929自动发电掌握〔AGC〕实现原理9自动电压掌握〔AVC〕实现原理10101010母线电压与场站无功出力的关系1011131414系统运行/1415用户登录161718192022232526271/47word3636复位按钮〔RST〕37电源输入与电源指示LED〔PWR1\PWR2〕37网络通讯ACT\LINK38串口通讯串口与其状态指示灯3941422/47word前言某某立卓智能电网科技某某是科技创型智能电网技术应用企业网技术开展某某公司AVC工程部〔初创于2023年〕。为适应企业开展需要，2023年工程场需求为导向，自主创为核心的研发体系。公司研发、生产与智能电网技术相关的产品，公司秉承以人为本、科技创、用户至上、追求卓越的企业理念，尽心尽力效劳电业，持续为客户制造效益和进步，为电网技术开展奉献力气。源，广泛分布在某某、某某、内蒙、某某和东南沿海等地区，近年来，我国风电和光伏发电伏发电的随机性使电场输入系统的有功功率不易掌握需要争论的无功调度与电压掌握策略以保证场站侧和整个系统的电压水平与无功平衡与提高孤立系统的稳定性。本说明书所描述的软件和文字的由某某立卓智能电网科技某某拥有智能电网科技某某对侵权行为将保存诉讼的权利。编写目的：为了使各单位能够准确、便利的使用该系统对风机/光伏逆变器无功出力或高压侧母线电压进展实时跟踪调控，特编写了《能源运行集中监控系统(WCS2023)使用说明书》。该说明书适用于各单位具体操作人员和系统治理人员。感谢您使用能源运行集中监控系统(WCS2023)。1/47word系统概述概述作为一种经济、清洁的可再生能源，风力发电/光伏发电越来越受到广泛应用。据相关数据统计，2023600万千瓦，累计装机容量到达1200万千瓦以上，20231300万千瓦，累计装机容量到达2500万千瓦以上。估量我国每年增装机容量将保持在500～800万千瓦。由于风电场/220kV500kV超高的无功、电压和网损的掌握就显得比较困难。目前风电场/光伏电站为掌握高压母线电压在肯定波动XSVC〔TCRMCR类型〕和SVG。目前各省网公司正在实施所辖电网内风电场/AVCAGC掌握，为到达较上过剩的无功功率，以到达削减电压波动，掌握电压和降低网损的目的。场站一般概况风机和光伏逆变器的输出电压一般相对较低电压升至更高等级，例如35kV，然后多台箱式变并联接入35kV母线。35kV母线装设无功补偿设备。主变压器为有载调压变压器。场站系统一般图示：至至220kV变电站220kV母线#1主变#2主变35kVI段母线35kVII段母线…………G1G2GnG1G2Gn#1SVC#2SVC2/47word图表1无功补偿装置一般为SVCSVG。其中SVC主要是TCR+FCMCR+FC。无功补偿SVC和SVG均可通过对掌握器下发无功或电压指令实现无功的平滑调整。少量风电场只有电容器组，可通过AVC系统实现对电容器组的直接投切，实现无功电压的掌握。风电场和光伏电站的主变均为有载调压变压器压的掌握。补偿装置、主变分接头；有功掌握的可调设备只有风力发电机或光伏逆变器。WCS2023依据国网《风电场接入电网技术规定》2023年2月的规定，风电场应配置无功电压掌握系统，依据电网调度部门指令掌握并网点电压。风电场应能在其容量X围内，掌握风电场并网点电压在额定电压的-3%～+7%。0.98〔超前〕～0.9滞后所确定的无功功率容量X围，风电场的无功功率能足够无功容量。0.97〔超前〕～0.97滞后确定的无功功率容量X围。WCS2023系统能在现有无功补偿设备容量X风电场有载变压器分接头，依据电网调度部门的指令进展调整。WCS2023图。可视化层可视化层可视化界面掌握层场站AGC业务接口无功决策业务接口有功决策数据采集无功安排数据采集有功安排平台层数据库效劳监控效劳日志用户治理图表2形化界面为主。3/47wordSCADA系统,升压站SCADAEMS〕效劳，都通过统一的业务接口进入系统，经过系统分析和计算，结合各种约束条件，合理安排，给出风电场内各无功电源的调整目标和规律，实现自动闭环。同时WCS2023系统还具有风电场自动发电系统〔AGC〕功能，协调掌握风场内全部有功、无功调整设备以满足风场并网综合需求的监控治理系统。依据《风电场接入电网技术规定》有关电能质量的规定，WCS2023系统中具备电能质量实时监测功能，长期监测风电场电能质量状况。理。在各层次上的组件均能单独更、替换或增加、撤除。因此，可适应不断的变化和的更换组合音响的一个部件，对系统其它局部并无影响，所以更维护更加安全牢靠。WCS2023系统功能通信，支持多种通讯方式，包括网络通信方式和串口通信方式，支持MODBUS、CDT、以与OPC双通道。站监控系统、风机/光伏监控系统、无功补偿装置、实时测风/测光系统、风/光功率推测系统等等。掌握功能：系统能够依据电网调度部门指令，掌握场站内有功功率和无功功率的输出。即能够接收并自动执行调度部门远方发送的有功/电压或无功指令信号，依据场站内发目标值。就地功能：系统软件界面支持场站运行人员输入掌握点有功/无功目标值、掌握点打算曲线。具有投入/退出AVCAGC分析运算功能：系统承受常用的成熟的根本算法和安排策略进展全场AGC/AVC的掌握，合理安排场站内发电设备的有功出力和无功出力。14个月以上。数据统计功能：系统对相关历史数据进展数据统计，比方：一段时间的最大值、最小值以与对应时间；AVC、AGC的投运率；电压合格率；有功调整合格率等等，这些数据也保存在历史库中，便利用户的查询4/47word如此整定，系统在掌握过程中应以保持该安全裕度为首要原如此同时实行相应策略使系统转入安全的运行模式。本文件，便利工程人员和研发人员对系统运行状况的查看或消灭问题时对问题的分析。看。和安全性。系统自行选择两种方式，同时支持本地手动切换。GPS对时功能：系统支持以GPS信号作为时间源，校正同步系统中每台设备的系统时间。系统参数配置、运行模式掌握、掌握模式切换、运行状态监视、实时数据监视、历史数据查询、大事查询等。安全防护功能：系统支持现场对安全防护方面的要求，比方加装防火墙、隔离装置等。系统特点高牢靠的嵌入式、低功耗平台，可实现全部设备与通道的冗余设计；支持全场站母线电压、全场站总无功、全场站总有功、单机组有功、单机组无功等多种掌握目标；完善的安排算法和保护措施，可适用各种简单构造；调整速率，承受自适应模糊靠近器，可依据实际工况动态转变给定值的调整幅度。系统输入输出安全隔离技术；为满足发电单元、主变压器与系统的安全稳定运行要求，设计了严格的安全措施。辑设计合理，动作正确。强大的数据分析、处理和海量存储；良好的标准性、开放性、集成性、安全性、扩展性和维护性；智能化：自学习掌握技术和模糊渐进掌握技术保证了系统的调整平稳度和准确度。5/47word数配置功能。系统具备可依据现场不同的接口设备扩大规约库，已配置标准规约：CDT、MODBUS、OPC、DL/T634.5.101-2023、DL/T634.5.104-2023安全性：与原有系统相对独立，无相互干扰或影响，投入/退出均不影响原有系统的稳定运行。多重闭锁、限制功能，可有效防止误调整、频繁调整、振荡调整。输入/输出点、无意中错误修改。友好性：全汉化图形界面。具体的提示信息，全程引导用户操作。系统工况、调控结果均实时刷。除文字表格外，还以实时变化曲线的形式供给更直观的监视效果。技术参数X/T9568-2023电力系统继电器、保护与自动装置通用技术条件DL478-92GB50062-1992电力系统的继电保护和自动装置设计规XGB50171-1992电气装置安装工程盘、柜与二次回路接线施与验收规XDL/T630-1997沟通采样远动终端技术条件GB/T14598.10-1996快速瞬变干扰试验GB/T14598.13-19981GB/T14598.14-1998静电放电试验GB/T14598.9-1995辐射静电试验GBT17626.5-1999浪涌〔冲击〕抗扰度试验DL476-1992电力系统实时数据通信应用层协议GB/T12325-2023电能质量供电电压偏差GB12326-2023电能质量电压波动和闪变GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波GB/T15945-2023电能质量电力系统频率偏差GB/T15543-2023电能质量三相电压不平衡DL796-2023T风力发电场安全规程DL666-1999T风力发电场运行规程DL755-2023电力系统安全稳定导如此6/47SD325-1989电力系统电压和无功技术导如此DL/T1040-2023电网运行准如此GB/Z19963-2023《风电场接入电力系统技术规定》GB/Z19964-2023《光伏发电站接入电力系统技术规定》GB/T20320-2023风力发电机组电能质量测量和评估方法《国家电网公司风电场接入电网技术规定》《国家电网公司光伏发电站接入电网技术规定》一般工况1)海拔高度：≤3000m；环境温度最高温度：60℃最低温度：-20℃最大日温差：25℃20℃时)日平均相对湿度：≤95%月平均相对湿度：≤90%抗震等级：水平加速度：垂直加速度：安装和存放条件全部设备均放置在无屏蔽、无防静电措施的机房内。供电电源现场应能供给双路供电电源，保证系统供电安全稳定。沟通电源220V，允许偏差－20%～+15%频率：50Hz，允许偏差±7/47波形：正弦，波形畸变不大于5％直流电源额定电压：220V，允许偏差－20%～+10%5％接地条件机柜以与电缆屏蔽层的接地线均应与主接地网牢靠连接。抗干扰不发生误动作。验符合IEC绝缘性能绝缘电阻符合DL478-92中条和GB13729-92绝缘强度符合DL478-92中条和GB13729-923.73)冲击电压符合DL478-924.6.5条和DL/T630-19974.10电磁兼容性1)高频干扰符合DL478-924.7条和DL/T630-19974.9静电放电符合中严酷等级Ⅲ的规定。辐射电磁场符合GB/T14598.9-1995中严酷等级Ⅲ的规定。快速瞬变符合GB/T14598.10-1996中严酷等级Ⅲ的规定。浪涌符合中严酷等级Ⅲ的规定。机械性能工作条件：能承受严酷等级为I级的振动响应、冲击响应试验。运输条件：能承受严酷等级为I级的振动耐久、冲击耐久与碰撞试验。8/47wordWCS2023掌握精度：||0.5k500kV电压等级〕||0.3k220kV电压等级〕|有功功率－目标有功|≤0.5MW；跟踪速度：1kV60s；5MW60s；牢靠性软件平均无故障时间〔MTBF：>50,000双机热备用切换时间：<3系统负荷CPU<20%；CPU<30%；网络负荷率:<20%；实时性和准确性1～5遥控执行正确率：100%；现场遥信变化到显示≤1s；现场遥测变化到显示≤1s；从接收到主站指令时起到子站生成掌握命令的时间≤3s。装置原理自动发电掌握〔AGC〕实现原理侧各种电气量信息，通过场站风机/光伏逆变器监控系统猎取全场站风机/光伏逆变器的各种电气信息，综合计算分析，依据肯定的安排策略计算出各台风机/光伏逆变器的目标有功出力，通过全场站风机/光伏逆变器监控系统发送至各台风机/光伏逆变器的就地掌握器，由风机/逆变器就地掌握器来调整，以到达风机/光伏逆变器的有功出力目标。9/47word自动电压掌握〔AVC〕实现原理/光伏逆变器监控系统猎取全场站风机/光伏逆变器的各种电气信息，综合计算分析，依据肯定的安排策略优先计算出各台风机/光伏逆变器的目标功率因数或无功出力，通过全场站风机/光伏逆变器监控系统发送至各台风机/光伏逆变器的就地掌握器，由风机/逆变器就地掌握器来调整，以到达风机/光伏逆变器的无功出力目标。当风机/光伏逆变器无功出力无法满足调度的母线电压需求，再投入、掌握无功补偿装压的要求。WCS2023远方掌握：系统接收调度主站指令，进展闭环掌握；本地掌握：系统依据预设的有功负荷曲线和电压曲线，进展本地掌握；WCS2023场站有功安排计算有功等裕度安排策略为顶层母线有功安排时使用的策略，计算公式如下：为有功当前〔， 为有功增〔计算。 为某个设备的有功增量， 为总的有功增量， 为该设备的在总有功增量方向上的可增有功， 为全部同一层设备的可总有功的和。母线电压与场站无功出力的关系UQSsc电压与无功的正相关：△Q：无功功率变化量Ssc：系统母线侧的短路容量S sc

now

Ulast

now

Unow

Qlast

U last注：ΣQlast、ΣQnow：上次总无功、当前总无功10/47wordUlast、Unow：上次母线电压、当前母线电压系统不确定性使得Ssc的准确性和牢靠。场站无功安排计算VQ系数算法VQ系数的计算公式如下：使用系数

为最近96次单次系数 的平均值，为一段时间内无功最高值和最低值的差值，

为对应时间电压最高值和最低值的差值，其中

和 必需大于0。无功等裕度安排策略算法无功等裕度安排策略为非顶层母线的无功安排策略式如下：为无功当前值〔，量， 为总的无功增量，

为无功增量〔计算。 为某条非顶层母线的无功增为该条非顶层母线的在总无功增量方向上的可增无功，为全部非顶层母线可总无功的和。电压平衡安排策略算法电压平衡安排策略为非顶层母线的无功安排策略如下：为无功当前值〔， 为无功增量〔计算。 为某条非顶层母线的无功增量， 为电压平衡的目标值，

为该条非顶层母线的电压当前值，11/47

为该条顶层word母线的当前VQ系数， 为总的无功增量。无功电压协调安排策略算法无功电压协调安排策略为非顶层母线的无功安排策略公式如下：为无功当前值〔， 为无功增量〔计算。 为依据无功等裕度策略计算的无功增量，子。

为依据电压平衡策略计算的无功增量，

为设置的无功电压协调因等功率因数安排策略算法等功率因数安排策略为风机或光伏逆变器即机组的无功安排策略计算公式如下：为有功当前值〔， 为目标功率因数〔计算， 为全部机组的当前有功和，

为全部机组总无功目标，即全部机组的当前无功和加上总无功增量。12/47word典型系统拓扑图表3WCS2023系统与各信息交换节点说明WCS2023系统与调度主站WCS2023系统与调度主站之间交互的信息包括场站遥信状态、遥测数据以与调度下发的掌握命令。WCS2023系统与升压站监控系统WCS2023系统与升压站监控系统交互的信息包括系统侧电气量信息、无功补偿装置的状态信息。WCS2023系统与风机/光伏逆变器监控系统为确保与全场站其他掌握系统猎取的数据源全都，WCS2023系统从风机/光伏逆变器监13/47word控系统处猎取各风机/WCS2023WCS2023系统下发各风机/全场站风机/光伏逆变器监控系统将掌握命令下发到就地进展掌握。WCS2023系统与无功补偿装置WCS2023系统下发无功或电压目标值给场站内的无功补偿装置，由其进展调控。软件构造图图表4主程序说明系统运行/退出双击前置机和web效劳器操作系统桌面上的“WCS系统启动〞图标〔如图表5后通过“WCS系统进程查看〞功能，查看系统各进程运行状态是否为运行。双击前置机和web效劳器操作系统桌面上的“WCS系统退出〞图表〔如图表5通过“WCS系统进程查看〞功能，查看系统各进程运行状态是否为退出。14/47word图表5运行界面web效劳器桌面上的“WCS系统web6左侧一栏为常用菜单导航，对WCS系统按功能分类排列，主要分为以下几类，设备实时状态监视类、历史大事追溯类、关心功能类、调控参数设置类。与大事告警，系统投入/退出按钮，投运率/合格率展现按钮，当前登录用户。15/47word菜单导航 系统投/退按钮

一次接线图与设备数据

当前用户系统运行状态与大事告警图表6用户登录进入系统web界面时需要输入用户名和密码登录，由于系统为用户设置了不同的等级7输入用户名和密码，再输入验证码点击登录。图表716/47系统主界面图表8此界面中包含以下根本信息：AVC、AGC投退状态AVC、AGC当前掌握模式系统当前登录进的用户系统一次接线图上的各开光状态、各设备的遥测数据，另外可依据现场需要对系统采集的数据在参数配置进展修改其是否需要在主界面上进展显示AVCAGC弹出的对话框中显示的信息可在参数配置中进展修改系统AVC、AGC投运率与合格率显示按钮，点击该按钮后将弹出对应的统计信息17/47系统发电设备9101118/47此界面中包含以下信息：在图表9中，依据系统提示的操作方法能够将系统各发电单元的显示出来，如图表10在图表10中，系统将选择的发电单元都显示在该区域中，其中每个发电单元都包括遥信、遥测、遥调以与闭锁状态等信息点击单个发电单元的图标可进入到该发电单元的具体信息界面，如图表11在图表11中，该界面分为上下两个区域，下半区域主要显示发电单元遥信、遥测、遥可依据名称前的复选框来打算该数据项是否需要在上半区域中显示实时曲线系统无功设备121319/47此界面中包含以下信息：

14在图表12中，依据系统提示的操作方法能够将系统各发电单元的显示出来，如图表13在图表13中，系统将选择的发电单元都显示在该区域中，其中每个发电单元都包括遥信、遥测、遥调以与闭锁状态等信息点击单个发电单元的图标可进入到该发电单元的具体信息界面，如图表14在图表14中，该界面分为上下两个区域，下半区域主要显示发电单元遥信、遥测、遥可依据名称前的复选框来打算该数据项是否需要在上半区域中显示实时曲线系统历史数据点击系统主界面左侧菜单导航中的历史数据→数据查询有数据〔如图表15外，通过点击导出当前查询按钮可将已查看过的查询结果导出〔如图表1620/47word1516点击系统主界面左侧菜单导航中的历史数据→曲线查询171821/471718系统通道报文点击系统主界面左侧菜单导航中的通道报文〔如图表192022/47word图表19图表20系统大事点击系统主界面左侧菜单导航中的系统大事→实时大事生的大事在实时刷，另外，通过界面右上方的AVC、AGC按钮可以选择当前界面显示的大事类型是AVC类的还是AGC2123/47图表21点击系统主界面左侧菜单导航中的系统大事→历史大事有大事〔如图表22外，通过点击导出当前查询按钮可将已查看过的查询结果导出〔如图表23图表2224/47图表23系统人工调试表2425图表2425/47图表25系统主辅切换点击系统主界面左侧菜单导航中的主辅切换26图表2626/47word系统参数配置点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→系统元件库组和光伏逆变器的信号编号，目的在于便利通类型设备信息的批量配置27~37〕图表27图表2827/47图表29图表30图表3128/47图表32图表33图表3429/47图表35图表36图表37点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→系统参数30/47word程中掌握周期与调控约束的局部主要参数38〕图表38点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→系统构造下的场站母线构造，并且包含了场站内全部物理与规律设备39〕图表39系统构造中的每一个物理设备都包含设备量测和设备属性两个配置项置项又分为遥信、遥测、遥控和遥调四个配置界面40~43〕31/47图表40图表41图表4232/47word图表43设备属性配置界面主要包含该设备在系统运行中掌握属性的相关参数44〕图表44点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→系统进程12web数据采集进程和其它进程45〕33/47word图表45双击左侧进程列表中的数据采集进程置信息，其中上半局部为通道的链路配置信息，下半局部为通道的规约配置信息46〕图表46点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→系统量测47〕34/47word图表47点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→主界面显示AVCAGC状态】面板中配置的显示信息，用户可以通过拖放操作对配置项进展修改48〕图表48点击系统主界面左侧菜单导航中的参数设置→用户治理统已配置的全部用户49〕35/47word图表49硬件说明WCS2023WCS2023系统的硬件主要有前置主机和web效劳器两局部组成，其中前置主机承受的是一款高性能无风扇式工业掌握计算机LZ-FE10，它承受IntelAtomD5251.8双