（中利腾晖共和光伏发电有限公司 青海西宁 810000）
摘要：现阶段，AGC/AVC功率控制系统在光伏电站的应用已逐渐增多，光伏电站AGC/AVC功率控制系统的建设，为电网调度提供了有力的功率调节工具，保证了电网的安全稳定运行，提高了电网接纳光伏发电的能力。本文基于AGC/AVC功率控制系统在光伏电站的应用进行深入分析，以供参考。
关键词：AGC/AVC功率控制系统；光伏电站；应用
1 AGC/AVC功能
自动发电控制（AGC）是并网发电厂发电机组在规定的出力调整范围内，跟踪电力调度下发的指令，按照一定调节速率实时调整发电出力，以满足电力系统频率和联络线功率控制要求。光伏电站中 AGC 接收来自调度或电站内的负荷需要并按照一定的调整策略分配给电站内的逆变器，实现整个光伏电站有功优化分配和调节，维持电站联络线的输送功率以及交换电能量保持或接近规定值。
自动电压控制（AVC）光伏电站中，AVC 可接收来自调度的母线电压和总无功的负荷设定以及电站内的母线电压和无功的设定，通过一定策略调节并网逆变器无功功率、无功补偿设备（SVG/SVC）的投入量或变电站升压变压器的变比进行电站的无功及电压调节使并网点电压在正常运行范围内。现阶段电站主要按无人或少人值班设计，因此 AGC/AVC 功能的设置，除需考虑到提高电网运行的质量还需适应电站无人值班或少人值守运行模式的要求。
2AGC/AVC功率控制系统在光伏电站的应用
AGC/AVC功率控制系统结构图如图1所示。
图1AGC/AVC功率控制系统的系统结构图
如图1所示，AGC/AVC系统主要由AGC/AVC主机、通信管理机和工作站三部分组成。AGC/AVC主机主要用于控制策略的生成，通信管理机主要用于数据采集和控制命令的分发，工作站用于值班人员的监视和控制。通信管理机接收上级电力调度部门下发的功率、电压调节命令，简单处理后，利用消息总线把命令发送给AGC/AVC主机用于调节，通信管理机还需采集站内各逆变器、无功补偿装置的有功、无功、电压、功率因数等实时信息，发送给AGC/AVC主机用于策略分析。AGC/AVC主机负责数据的处理、存储和控制命令的生成，AGC/AVC主机即可AGC、AVC功能独立运行，也可整体运行。AGC/AVC主机收到上级调度的调节命令后，结合站内SCADA实时信息，利用有功、电压调节算法生成控制策略，并通过通信管理机把控制命令分发给各设备。由于目前各设备厂家使用的通信规约各不相同，新建电站常常需要增加新的通信接口，目前典型做法是AGC/AVC主机和通信管理机之间通过标准的电力通信方式交互，保证了策略控制和数据采集的完全独立，在增加新设备时只需选用对应厂家的通信管理机或只修改通信管理机的通信接口即可，从而增加了AGC/AVC系统的可扩展性和稳定性。
3AGC与AVC系统控制流程及控制策略
AGC/AVC系统是一个闭环控制系统，通过跟踪上级调度的发电计划来调节电站的有功和无功出力，从而使发电功率和目标功率相匹配、母线电压和目标电压相匹配，实现电网的安全运行。AGC控制流程图如图2所示。
图2AGC系统控制流程图
AVC控制流程图如图3所示。
图3AVC系统控制流程图
不同于火力发电，光伏电站的发电功率和母线电压更容易受到来自电站本身的各因素影响，即使AGC、AVC的相关算法已经相当成熟，并广泛应用，但控制策略还需充分考虑电站自身运行方式，回避如逆变器高频调节易产生谐波、多SVG设备无法协调控制等不良因素影响，才能最大限度发挥AGC/AVC系统的作用。
AGC常用控制策略概述：
1）当AGC主机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AGC主机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）AGC主机具备对光伏电站有功出力变化率进行限制的能力，具备1min、10min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。
4）当升压站高压侧采用多分段母线时，AGC主机具备分别接收不同母线所连接的送出线总有功设定指令的能力。
AVC常用控制策略概述：
1）在电网稳态情况下，AVC主机具备充分利用逆变器的无功调节能力来调节电压的能力，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，应为SVC/SVG装置预留合理的动态无功储备。
2）在电网故障情况下，AVC主机可快速调节SVC/SVG装置无功使电压恢复到正常水平。
3）当电网从故障中恢复正常后，AVC主机能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，使其预留合理的动态无功储备。
4）当升压站内有多组SVC/SVG装置时，AVC主机能协调控制各组SVC/SVG装置，各组装置之间避免无功的不合理流动。
5）当全部无功调节能力用尽，电压仍不合格时，AVC主机可以给出调节分头的建议策略或自动调节分头。
4结束语
通过对光伏电站内逆变器及无功补偿设备（SVG/SVC）按照既定的策略进行自动调节与控制可以较好地跟踪调度调节指令，能够实现较高的调节精度，能较好地解决光伏电站控制有功出力及无功调节能力普遍不足的问题。AGC/AVC功率控制系统在光伏电站的应用，对保证中大型光伏电站并网后电网的安全稳定运行起到了积极作用。
参考文献：
[1]王成福，李锐，刘辉荣，等.光伏发电监控系统的设计与实现[J].电力系统通信，2011，32（6）：53-57.
[2]Q/GDW617—2011，光伏电站接入电网技术规定[S].
作者简介：
申光磊，（1987.11.25）男，籍贯：青海，民族：汉；学历：本科；助理工程师；职务：西北区域运营经理；单位：中利腾晖共和光伏发电有限公司，邮编：810000。研究方向：光伏电站功率控制AGC。
论文作者:申光磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签：电站论文; 光伏论文; 功率论文; 电压论文; 主机论文; 电网论文; 逆变器论文; 《电力设备》2017年第36期论文;