一、新能源AGC/AVC控制系统产品介绍
新能源AGC/AVC控制系统是现代新能源电站的"神经中枢"与"指挥系统"。在新型电力系统构建背景下,电网对新能源场站的要求已从简单的"能发电"升级为"发电可控、电压可调、电网友好"。本系统正是为满足这一要求而设计的集成化高级应用,通常由AGC和AVC两大模块有机融合而成。
AGC(有功功率自动控制)负责接收上级调度主站下发的总有功功率目标值,通过先进的控制算法,将目标值合理、快速地下发至站内每一台逆变器或风机,控制其有功出力,从而精确跟踪调度曲线,参与电网的调峰与频率调节。
AVC(电压/无功功率自动控制)则负责接收调度下发的并网点电压或无功功率目标值,通过协调控制站内逆变器、风机自身的无功能力及可能配置的SVG等专用无功装置,动态调节全站无功出力,确保并网点电压稳定在合格范围内。
系统通常部署于电站监控层的服务器上,通过与站内能量管理平台、功率预测系统、远动装置及底层大量发电单元进行高速数据交互,实现"指令接收-智能计算-快速分发-闭环反馈"的全自动控制流程,是新能源电站满足"可观、可测、可控、可调"的"四可"要求,并最终实现智能化、市场化运营的核心技术基石。
二、新能源AGCAVC控制系统典型组成
| 序号 |
组件名称 |
数量 |
功能说明 |
| 1 |
AGC/AVC服务器 |
1台(部分地区要求双机主备冗余) |
机架式服务器,部署AGC软件与AVC软件,负责指令接收、策略计算、指令分发 |
| 2 |
网关机 |
1台 |
对上与远动系统或调度端直接通讯,对下与逆变器/风机通讯,支持多规约转换 |
| 3 |
交换机 |
1~2台 |
双电源冗余,接入网安监测,连接服务器、网关机及站内各子系统 |
| 4 |
19寸机架液晶显示器 |
1台 |
本地人机界面,用于系统监控、参数配置与运维操作 |
| 5 |
AGC软件模块 |
1套 |
光伏/风电场站AGC自动控制,含调度曲线跟踪、优化分配、性能评估 |
| 6 |
AVC软件模块 |
1套 |
光伏/风电场站AVC自动控制,含电压闭环、无功优化、SVG/SVC协调 |
| 7 |
国产操作系统/数据库/中间件 |
可选 |
支持国产凝思系统等操作系统,国产数据库与中间件 |
| 8 |
机柜 |
1面 |
2260×800×600mm(高×宽×深),19英寸标准机架式安装 |
三、AGC功能详述
调度指令跟踪:实时接收调度主站下发的有功功率目标值或发电计划曲线,AGC响应时间≤60秒,标准调节速率为装机容量的10%/分钟。
优化分配:基于场内各逆变器/风机的实时状态、可调容量、爬坡速率,采用等微增率等算法动态分配机组目标出力,实现场站有功出力的平滑调节。
约束限制:具备1分钟、10分钟调节速率设定能力,具备逆变器/风机调节上限、调节下限、调节速率、调节时间间隔等约束条件限制,防止功率变化波动较大时对设备和电网的影响。
运行模式:支持人工设定、调度控制、预定曲线等多种模式,正常情况下采用调度控制模式,异常时可按照预先形成的预定曲线进行控制。
信息上送:向调度实时上传当前AGC系统投入状态、增力闭锁、减力闭锁状态、运行模式、电场生产数据等信息。
四、AVC功能详述
电压闭环控制:接收调度下发的并网点电压或无功功率目标值,以维持并网点电压为主(控制效果更直接),电压调节速率≥1kV/min。
无功优化分配:根据场内各无功源(发电单元、集中式SVC/SVG等)的实时状态、调节能力(Q/V曲线)、响应速度、经济性(网损)等,将总无功目标值优化分配。
协调控制:协调控制发电单元的无功出力(通过设定功率因数cosφ或无功Q目标)和动态无功补偿装置(SVC/SVG)的容量输出,必要时联动有载调压变压器分接头。
动态无功预留:对动态无功补偿装置预留一定的调节容量(额定运行时功率因数0.97超前~0.97滞后),保证事故情况下的快速调节能力。
考核合规:AVC子站月投运率≥90%,动态无功补偿装置月投入自动可用率≥90%,满足电网"两个细则"考核要求。
五、新能源AGC/AVC控制系统通信接口与规约
系统支持DL/T 634.5101-2002、DL/T 634.5104-2009、DL/T 719-2000、CDT451-91、MODBUS、MODBUS_TCP、IEC61850等通信规约和协议;具有与升压站监控系统、SVC/SVG系统、功率预测系统、调度主站通信功能;具有采集及转发有功、无功、电压、电流、超短期预测功率等生产数据以及系统投入退出状态、闭锁信号等信息功能。
新能源AGC/AVC控制系统系统具有数据处理功能,可以对量测值进行有效性检查,具有数据过滤、零漂处理、限值检查、死区设定、多源数据处理、相关性检验、均值及标准差检验等功能。硬件配置≥8个10M/100M自适应网口(可扩充),≥16个RS232/422/485串口(可扩充)。
六、新能源AGC/AVC控制系统产品特点
标准合规:符合GB/T 19963.1-2021《风电场接入电力系统技术规定 第1部分:陆上风电》、GB/T 19964-2012《光伏电站接入电力系统技术规定》、GB/T 31464《电网运行准则》、DL/T 5003《电力系统调度自动化设计规程》等标准要求。
部署灵活:AGC/AVC可独立部署或合并部署,可单机部署或双机主备冗余部署,适应不同电压等级与容量等级的场站需求。
高可靠性:采用嵌入式硬件装置或工业级服务器,具有最高级别EMC性能指标;软硬件看门狗与多重冗余设计,确保系统稳定运行。
控制策略先进:AGC采用PI控制器+等微增率/等备用算法动态分配出力;AVC采用分层控制策略(省级优化层→厂站执行层→设备动作层),自动维持电压偏差在合格范围内。
考核友好:实时计算调节精度与跟踪误差,自动生成"两个细则"考核报表,帮助场站避免考核罚款。
国产化支持:可选国产操作系统(如凝思系统)、国产数据库与国产中间件,满足电力监控系统安全防护要求。
七、新能源AGC/AVC控制系统典型应用场景
集中式风电场/光伏电站:110kV及以上风电场、35kV及以上且交流侧装机10MW及以上光伏电站应具备AGC、AVC功能,本系统满足其调度指令跟踪与考核要求。
分布式新能源场站:10kV及以上分布式光伏/风电可通过本系统以直采方式接入调度主站,同时进行自动功率控制。
风光储一体化场站:协调风机、光伏、储能的有功与无功调节能力,实现全场站优化运行。
老旧场站改造:为未配置AGC/AVC或性能不达标的老旧新能源场站提供升级改造方案,避免考核罚款。