风电场自动电压控制(AVC)系统功能及结构介绍

....风力发电自动电压掌握〔AVC〕系统功能及构造介绍立卓智能电网科技2023-4名目\l“_TOC_250018“一， 概述 3\l“_TOC_250017“二， 风场一般概况 3\l“_TOC_250016“三， 风电场AVC系统说明 5\l“_TOC_250015“四， 风电场AVC系统技术方案 7\l“_TOC_250014“系统构造 7\l“_TOC_250013“软件功能 8\l“_TOC_250012“风场AVC设备接口描述 9\l“_TOC_250011“掌握模式 11\l“_TOC_250010“掌握目标 11\l“_TOC_250009“五， 风电场AVC系统规和标准 11\l“_TOC_250008“应用的标准及规 11\l“_TOC_250007“一般工况 12\l“_TOC_250006“安装和存放条件 13\l“_TOC_250005“供电电源 13\l“_TOC_250004“接地条件 13\l“_TOC_250003“抗干扰 13\l“_TOC_250002“绝缘性能 13\l“_TOC_250001“电磁兼容性 13\l“_TOC_250000“机械性能 14一，概述2023年我国当年增风电装机容量超过600120020231300万千瓦，累计装机容量到达2500万千瓦以上。在今后3~510500~800由于风力发电厂安装地点都离负荷中心较远220kV500kV超高压线路耗的无功进展补偿，现装有的补偿设备种类有，纯电容补偿，SVC〔大局部为MCR〕和少量SVG。目前各省网公司正在实施所辖电网风电场的AVC网发电容量比重越来越大的风力发电场进展无功和电压掌握二，风场一般概况风机输出电压一般为690V35kV，几台箱式变串联经35kV开关接与35kV母线。35kV母线接有无功补偿设备。主变压器为有载调压变压器。风电厂系统一般图示：.电机组和永磁同步发电机。了电容器组，通过对机端电容器组的投切可以实现对风机无功的掌握。节双馈风励磁电流的频率可掌握风机的转速当转子电流的相位转变时，由转子电流产生的转子磁场在气隙空间的位置就产生一个位移，不仅可调整无功功率，也可调整有功功率。一般来说，当电机吸取电网的无功功率时电压过高的困难。实现风机无功的掌握。风电场35kV母线处配备无功补偿装置补偿主变、箱变的无功损耗SVC和SVG，地区风电场安装的无功补偿装置以SVCSVGSVC主要是TCR+FC和MCR+FC。无功补偿装置掌握方式为场闭环掌握，掌握方式一般为主变高压侧功率因数恒SVC和SVG均可..通过对掌握器下发无功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 系统实现对电容器组的直接投切，实现无功电压的掌握。风电场的主变均为有载调压变压器，可通过调整主变分头实现对高压母线电压的掌握。以上所述可见风电场的自动电压掌握系统，可调整的无功设备包括：鼠笼式异步风机的风电场：风力发电机、无功补偿装置、主变分接头；双馈异步发电机组的风电场：风力发电机、无功补偿装置、主变分接头；永磁同步电机的风电场：风力发电机、无功补偿装置、主变分接头；依据国网公司《风电场接入电网技术规定》2023年2月的要求，首先无功电压电机无功掌握策略一般是保持机组运行的各种工况下功率因数为1〔即根本上不吸取和发出无功，还没有依据指令实时调整的突破。三， 风电场AVC系统说明依据国网《风电场接入电网技术规定》2023年2月的规定，风电场应配置无功并网点电压在额定电压的-3%~+7%。运行时功率因数0.98〔超前〕~0.9滞后所确定的无功功率容量围，风电场的无功功率能够够无功容量。0.97〔超前〕~0,。97风场的AVC系统应能在现有无功补偿设备容量〔包括风电机组和无功补偿装置调整，..场有载变压器分接头，依据电网调度部门的指令进展调整。风电场AVC系统软件承受经典的三层软件体系构造和分布组件式架构。形化界面为主。交换，通过串口、专网等恳求风机SCADA系统,升压站SCADA系统或其他第三方系统〔如EMS〕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，AVC系统还保存集成风电场自动发电系统〔AGC〕功能，协调掌握风场全部有功、无功调整设备以满足风场并网综合需求的监控治理系统〔AGC。AVC系统中集成谐波实时检测模块，长期监测风电场注入系统的谐波电流。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。.....四， 风电场AVC系统技术方案系统构造风电场AVC系统承受上、下位机构造，主机〔上位机〕实现系统的核心功能是依据调度安排风电场各类无功电源的无功出力和主变分接头位置〔下位机闭环掌握，满足调度端高压母线电压要求。其他应包括数据存储、数据治理和扫瞄，以及WEB公布等功能。测控终端可实现数据采集〔电气参数、机组状态等、各类掌握信号输出〔无功指令信号，有功指令信号〔该功能临时保存，报警输出和闭锁等功能。上、下位机通信承受现场485总线方式，抗干扰力量强，传输距离远。系统拓扑如下图：风机信息终端SVC

上传调度风场子站遥信

下发风场子站掌握命令猎取系统侧信息SVC状态信息下发SVC猎取系统侧信息SVC状态信息下发SVC无功目标值下发· 调控命令

各风机实时状态〔遥测、遥信〕

下发各风机功率因数设定值

升压站监控系统风机效劳器风机掌握器风机效劳器风机掌握器风机软件功能上位机软件设计应充分考虑到风电场运行治理的要求，应当具备以下功能：具备采集功能，实时采集厂各类模拟量〔电压、电流、有功、无功、谐波等〕和风机机组运行〔/自动掌握以及大/小发电机工作〕以及其他设备开关状态量，通过各风电机组的状态了解整个风电场的运行状况。具备通信功能，能够升压站监控系统、风机效劳器、无功补偿装置、信息终端和中调AVC持MODBUTCP/IP\RTCD、DL/T634.5.101-2023DL/T634.5.104-2023等常用标准规约。具备输出功能，能够输出模拟量信号4-20m〕和开关量信号〔无源节点遥调和遥控。序号名称序号名称定义备注1遥测AVC子站可增无功风电场上调无功限制以中调要求为准2AVC子站可减无功风电场下调无功限制以中调要求为准3SVG/SVG实时无功以中调要求为准4主变档位以中调要求为准〔包括等功率因数、等无功、相像调整裕度等〕对目标值进展计算分析，并考虑各指令，以及主变分接头调整提示。AVC功率/无功功率、开关状态、设备运行状态、与其他设备的通信状态，能对一些关键数据用曲线或图表的形式直观地显示。历史数据可存储一年。置，变高侧母线〔或节点〕电压目标值，变高侧母线〔或节点〕电压打算曲线。故障报警并停顿调整，并形成大事记录，故障消逝后自动恢复。风场AVC与调度端AVC主站接口：调度端AVC主站与风场AVC〔风机信息终端和上传相关信息。主站下发设定值：序号 名称 定义 备注1 遥调 高压侧母线电压增量 以中调要求为准上传主站遥信量：备注1遥信AVC备注1遥信AVC子站增闭锁风电场上调无功已到限值 以中调要求为准2AVC子站减闭锁风电场下调无功已到限值 以中调要求为准3AVC子站投退状态以中调要求为准4AVC子站运行状态以中调要求为准与升压站监控系统接口风场AVC子站通过升压站监控系统采集〔或由AVC子站下位机采集〕系统相关数据。序号名称序号名称1遥测各条集电线电压2各条集电线电压3各条集电线有功4各条集电线无功5220kV母线电压635kV7主变高/低压侧无功8SVG/SVG无功9主变分头档位1遥信主变低压侧开关状态2各集电线开关状态3SVG/SVG与风机监控系统接口AVC序号名称1遥测各风机机端电压2各风机机端电流3各风机有功4各风机无功SVC/SVG风电场AVC子站系统通过输出方式将无功出力指令下发至SVC/SVG掌握器。序号1 遥调

名称SVC/SVG无功指令

定义 备注通信或模拟量方式5各风机功率因数15各风机功率因数1遥信各风机并网状态2各风机运行状态与后台监视接口风电场AVCAVC子站系统主机作为WEB效劳器，后台监视以B/S掌握模式远方掌握：AVC本地掌握：AVC子站依据电压曲线或零无功交换等策略，进展本地掌握；掌握目标总无功掌握目标：以主变高压侧无功作为掌握目标；高压母线掌握目标：以高压母线电压作为掌握目标；五， 风电场AVC系统规和标准应用的标准及规JB/T9568-2023电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件DL478-92静态继电保护及安全自动装置通用技术条件GB50062-1992电力系统的继电保护和自动装置设计规GB50171-1992电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施及验收规DL/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/T14598.13-19981兆赫脉冲群干扰试验GB/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则SD325-1989电力系统电压和无功技术导则DL/T1040-2023电网运行准则GB/Z19963-2023《风电场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》一般工况1) 海拔高度：≤3000m；环境温度45℃最低温度：-10℃最大日温差：25℃相对湿度(环境温度为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：0.2g垂直加速度：0.1g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。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。沟通电源额定电压：单相220V，允许偏差－20%~+15%频率：50Hz，允许偏差±0.5Hz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%纹波系数：不大于5％接地条件机柜以及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1) 绝缘电阻符合DL478-92中4.6.4条和GB13729-92中3.6条的规定。2) 绝缘强度符合DL478-92中4.6.3条和GB13729-92中3.7条的规定。3) 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GB/T14598.14-1998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GB/T17626.5-1999中严酷