光伏电站AGC-AVC子站技术规范

1、. . 青海青海电电网光伏网光伏电电站站 自自动动有功有功/电压电压无功控制（无功控制（AGC/AVC）子站）子站 技技术规术规范范 2013 年 6 月 . . 目目 录录 1.范范围围.1 2.规规范性引用文件范性引用文件.1 3.术语术语和定和定义义.1 4.总则总则.3 5.硬件配置硬件配置.3 6.控制控制对对象和通信接口象和通信接口.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.软软件功能件功能.8 8.AGC 控制策略控制策略.8 9.AVC 控制策略控制策略 .9 10.安全安全闭锁闭锁.10 10.1.设备闭锁

2、.10 10.2.全站闭锁.10 11.性能指性能指标标.11 12.附附录录.12 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. 范范围围 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. 规规范性引用文件范性引用文件 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

3、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. 术语术语和定和定义义 下列术

4、语和定义适用于本规范。 3.1 光伏光伏发电发电站升站升压压站站 （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。 3.2 光伏光伏发电发电站集站集电线电线路路 （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。 3.3 SVC/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。 3.4 自自动发电动发电控制控制 Automatic Generation

5、Control （ （AGC） ） 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。 3.5 自自动电压动电压控制控制 Automatic Voltage Control （ （AVC） ） 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。 3.6 光光

6、电电功率功率预测预测 Photovoltaic Power Forecasting 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。 3.7 AGC/AVC 主站主站 AGC/AVC masterstation 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。 3.8 光伏光伏发电发电站站 AGC/AVC 子站子

7、站 AGC/AVC Slavestation 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。 3.9 逆逆变变器器监监控系控系统统 Inverter Control System 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. 总则总则 4.1 光伏发电站 AGC/A

8、VC 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

9、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

10、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. 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

11、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. 控制控制对对象和通信接口象和通信接口 6.

12、1. 逆逆变变器器 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. 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单台逆变器有功值 单机控制模式 3 遥

13、调 成组逆变器有功值成组控制模式 . . 4成组逆变器无功值 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. SVC/SVG 装置装置 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

14、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. 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 1SVC/SVG 投运信息0 未投运，1 投运 2 遥信 SVC/SVG 闭锁信息0 未闭锁，1 闭锁 6.3. 升升压压站

15、站监监控系控系统统 6.3.1. 电电容器控制模式容器控制模式 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. 分接分接头头控制模式控制模式 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. 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

16、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 遥测 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 9SVC/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 5SVC/SVG 开关刀闸状态 6 遥信 送出线路开关刀闸

17、状态 6.4. 调调度主站度主站 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 遥信 子站 AGC 控制状态1 远方控制/0 就地控制 . . 3子站 AV

18、C 运行状态1 正常 /0 异常 4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. 软软件功能件功能 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 A

19、GC/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

20、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. AGC 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

21、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

22、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. AVC 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

23、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.安全安全闭锁闭锁 AVC 控制功能应充分考虑

24、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.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.全站全站闭

25、锁闭锁 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.性能指性能指标标 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： 30 秒 7）子站 AVC 控制指令计算下