CN105226726B - 一种光伏电站集中监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的一种光伏电站集中监控系统，用于实时监控光伏电站工作状态，并根据电网调度系统的指令控制光伏电站工作，包括：系统主机、升压站监控子系统、光功率预测子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统；系统主机接收电网调度系统的控制指令，自动生成AGC调节目标值，并通过逆变器监控子系统和SVG/SVC监控子系统发送给各逆变器和无功补偿装置执行，并下发指令给升压站监控子系统调节主变接头升档或降档。本发明中结合电网调度系统的下发控制指令与光功率预测子系统的光功率实时预测结果数据，对电网运行状态进行双轨调节，既能合理利用太阳能发电，又克服了太阳能发电的随机性、间歇性的缺点，保证了光伏电站工作的可靠性。

Description

一种光伏电站集中监控系统
技术领域
本发明涉及电网调控技术领域，尤其涉及一种光伏电站集中监控系统。
背景技术
无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的，中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10％。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。
太阳能发电近年来在国家的大力扶持下获得了巨大的发展，由于太阳能发电的随机性、间歇性的特点，造成电网运行调度的困难和复杂化，对电网的安全稳定运行造成了很大影响，因此电网调度机构迫切需要实现光伏电站运行的实时监控。
光伏发电的快速发展，给电网带来了巨大挑战，使得电网需考虑大规模光伏接入电网的背景下，如何实现光伏电站输出的功率控制至关重要。光伏发电的随机波动性，增加了电网运行控制的难度，降低电网运行经济性。
AGC是现代电网控制的一项基本和重要功能，是建立在能量管理系统(EnergyManagementSystem，简称为EMS)和发电厂闭环控制的一种先进的技术手段。实施AGC可以提高电网运行的经济性，减少调度运行人员的劳动强度。目前AGC在常规电源如水电厂、火电厂中已得到成熟应用，但光伏方面的应用在国内仍然处在起步阶段。
实现AGC的前提是光伏电站的逆变器监控子系统必须具有功率控制能力，并能够向外提供通信接口和协议执行AGC控制指令。目前一些逆变器监控子系统已经具备了单台、成组逆变器的功率控制和分配功能，为AGC的实现提供了良好基础。在通信协议上，各逆变器监控厂商使用的技术没有统一标准，也未对外开放，导致信息无法有效的集成和共享。在逆变器功率控制方面，针对不同类型逆变器的控制，只能单独进行开发和实施，缺乏成熟的技术实施方案。
因此为了能够在光伏电站实现与常规电源类似的自动发电控制，需要在参考常规电源AGC运行经验的基础上，同时结合光伏发电的特点，从电网调度侧和光伏电站整体考虑光伏AGC的实现方案，确定光伏AGC的控制流程，在光伏电站侧通过通信协议的标准化解决不同类型逆变器的统一控制问题，在电网调度侧利用EMS提供的光伏发电计划和AGC功率调节量，自动生成AGC调节目标值并下发给光伏电站完成自动发电控制。
AVC适应21世纪我国电网发展的实际情况。作为现代电网调度控制的基本而重要的功能，AVC是指通过调度自动化SCADA系统实时采集电网各节点的“四遥”数据进行在线分析和计算，在确保电网与设备安全运行的前提下，综合各种约束条件，实现无功补偿设备合理投入和无功功率分层就地平衡与电压稳定的综合优化目标。经过多年努力，AVC获取迅猛发展，已从原来传统的产站端VQC发展到整个电网范围内的自动电压控制。电网自动电压控制是目前电压/无功控制中的追求的最高级形式。它集安全性和经济性于一体，可实现安全约束下的经济的闭环控制，被公认为是电力系统调度控制发展的最高阶段。因此，AVC的复杂程序远远大于AGC，因为它不但要考虑发电机组的无功控制，还要兼顾无功补偿设备及变压器分接头的投切和控制，其约束条件也远多于AGC。因此AVC系统是一项复杂的系统工程。在自动装置的作用和给定电压约束条件下，发电机的励磁、变电站和用户的无功补偿装置的出力以及变压器的分接头都能按指令自动进行闭环调整，使其注入电网的无功逐渐接近电网要求的最优值，从而使全网有接近最优的无功电压潮流，这个过程叫自动电压控制(AutomaticVoltageControl，简称AVC)，是现代电网控制的一项重要功能。
对于一个由数十台甚至上百台具有无功调节能力的逆变器，其无功控制的关键在于如何协调光伏电站无功控制与逆变器控制之间的关系。由于光伏电站机组容量相对较小，单台逆变器无功调节难以实现对系统电压的支撑，也难以满足相关规程要求。因此，光伏电站的无功功率调节问题必然牵涉到众多逆变器组及无功补偿设备的联合调节。如何协调控制每台逆变器的及无功补偿设备无功输出，使得光伏电站并网点的无功输出满足系统负荷变化，抑制由负荷变化引起的母线电压波动，抵御由局部电网故障造成的控制点电压跌落，维持光伏电站接入区域电网电压稳定问题备受关注。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种光伏电站集中监控系统。
本发明提出的一种光伏电站集中监控系统，用于实时监控光伏电站工作状态，并根据电网调度系统的控制指令控制光伏电站工作，包括：系统主机、升压站监控子系统、光功率预测子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统；
系统主机分别与电网调度系统、升压站监控子系统、光功率预测子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统连接；
升压站监控子系统用于采集光伏电站实时出力数据并发送到系统主机；
光功率预测子系统用于采集未来时间段太阳能预测信息，生成光功率实时预测结果数据并上传到系统主机；
SVG/SVC监控子系统用于采集无功补偿装置的投切状态、输出的无功功率和功率因数并发送到系统主机；
逆变器监控子系统实时采集气象数据、逆变器电气数据，以及逆变器运行状态上传到系统主机；
系统主机接收电网调度系统的控制指令，自动生成AGC调节目标值，并通过逆变器监控子系统和SVG/SVC监控子系统发送给各逆变器和无功补偿装置执行，并下发指令给升压站监控子系统调节主变接头升档或降档。
优选地，可根据电网调度系统下发的控制指令对光伏电站进行有功功率输出控制和无功电压控制；有功功率输出控制分为远方闭环调节和本地开环调节，闭环调节状态下，系统主机接收电网调度系统下发的有功目标控制指令，并根据有功目标控制指令通过逆变器监控子系统控制逆变器工作；开环调节状态下，系统主机接收光功率预测子系统上传的光功率实时预测结果数据，并生成有功目标指令通过变器监控子系统控制逆变器工作；无功电压控制状态下，系统主机接收电网调度系统下发的无功目标指令，并分别通过逆变器监控子系统、SVG/SVC监控子系统、升压站监控子系统调节逆变器、无功补偿装置、主变接头。
优选地，无功电压控制状态下，系统主机采用优先释放逆变器无功裕度的方式跟随无功目标指令。
优选地，所述光伏电站集中监控系统通过数据调度网与电网调度系统通信。
优选地，所述光伏电站集中监控系统与电网调度系统的通信协议为DL/T634.5.104-2002。
优选地，系统主机与升压站监控子系统的通信协议为DL/634.6.101-2002、DL/634.6.104-2002或CDT。
优选地，升压站监控子系统采集的光伏电站实时出力数据包括并网点的电气信息，以及升压站开关、刀闸状态、主变分接头位置状态信息。
优选地，系统主机包括数据采集模块、处理模块、通信模块和诊断模块，数据采集模块通过通信模块与电网调度系统、升压站监控子系统、光功率预测子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统连接，处理模块分别与数据采集模块和诊断模块连接，处理模块还通过通信模块与升压站监控子系统、光功率预测子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统连接。
优选地，通信模块包括通信串口和以太网口。
优选地，光伏电站集中监控系统的无功控制方法，包括如下步骤：
通过逆变器监控子系统、SVG/SVC监控子系统和升压站监控子系统分别获取光伏电站逆变器及无功补偿装置的实时状态数据和运行状态信息以及升压站电气量信息；
接收电网调度系统的电压控制指令，获得无功目标；并结合站内光伏逆变器的电压无功灵敏度、无功补偿装置的电压无功灵敏度、并网点的电压无功灵敏度，生成无功增量；
将无功增量与逆变器可控无功裕度总值比较；
当无功增量小于或等于逆变器可控无功裕度总值，则控制逆变器释放无功裕度；
当无功增量大于逆变器可控无功裕度总值，则控制逆变器释放所有的无功裕度，然后通过无功补偿设备进行无功补偿。
本发明中，将光功率预测子系统接入传统的电网监控系统，从而可实时检测未来时间段太阳能预测信息，以便合理利用太阳能发电。本发明中结合电网调度系统的下发控制指令与光功率预测子系统的光功率实时预测结果数据，对电网运行状态进行双轨调节，既能合理利用太阳能发电，又克服了太阳能发电的随机性、间歇性的缺点，保证了光伏电站工作的可靠性。
本发明中，光伏电站集中监控系统通过调度数据网接收电网调度系统的无功指令，能协调场内各无功源，快速跟随主站下发的控制目标，首先充分利用逆变器组及分散式无功补偿装置的无功容量及其调节能力进行无功控制，当仅靠逆变器组的无功容量不能满足系统电压调节需要的，再控制调节无功补偿装置。如此，光伏电站运行集中监控系统能合理分配逆变器、无功补偿装置的无功出力均衡，保证光伏电站设备安全稳定运行的前提下，实现动态的连续调节以控制并网点电压，满足电网电压的要求。
附图说明
图1为本发明提出的一种光伏电站集中监控系统结构示意图；
图2为本发明提出的一种光伏电站集中监控系统AGC控制示意图；
图3为本发明提出的一种光伏电站集中监控系统AVC控制示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提出的一种光伏电站集中监控系统，用于实时监控光伏电站工作状态，并根据电网调度系统的控制指令控制光伏电站工作，其包括：系统主机、升压站监控子系统、光功率预测子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统。
系统主机包括数据采集模块、处理模块、通信模块和诊断模块，处理模块与数据采集模块连接，其将数据采集模块采集到的数据进行汇总并加以分析，作为调控或生成调控日志的依据。诊断模块与处理模块连接，其可实时监控软硬件工作情况并发送到处理模块，以便处理模块实时了解系统主机的工作状况。通信模块包含以太网口和通信串口等，以便系统主机与其他设备建立物理接口。
数据采集模块通过通信模块与电网调度系统、升压站监控子系统、光功率预测子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统连接以实现通信,处理模块通过通信模块与升压站监控子系统、光功率预测子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统连接以实现通信
通过通信模块的设置，系统主机可支持多种通讯方式，包括专线通信方式和网络通信方式，支持MODBUS、OPC、CDT、DL/T634.101-2002、DL/T634.104-2002等常用标准规约，还可支持与电网调度系统双平面通信。本实施方式中，光伏电站集中监控系统通过调度数据网与电网调度系统实现通信，通信协议为DL/T634.5.104-2002。系统主机从升压站监控子系统通过通信模块采集数据，升压站监控子系统提供网口或串口与系统主机通信，并按协议要求送出数据，通信协议为DL/634.6.101-2002、DL/634.6.104-2002、CDT等。
升压站监控子系统用于采集光伏电站实时出力数据，系统主机通过与升压站监控子系统通信获得并网点的电气信息，以及升压站开关、刀闸状态、主变分接头位置状态信息等。
光功率预测子系统用于采集未来时间段太阳能预测信息，并向系统主机发送光功率实时预测结果数据。
SVG/SVC监控子系统用于采集无功补偿装置的投切状态、输出的无功功率和功率因数等并发送到系统主机。
逆变器监控子系统实时采集气象数据、逆变器电气数据，以及逆变器运行状态等运行工况数据。
系统主机从电网调度系统接收信息和控制命令，通过升压站监控子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统实时采集光伏电站运行状态信息，然后根据电网调度系统下发的控制命令结合光功率预测子系统的实时预测结果数据通过升压站监控子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统对光伏电站的运行状态进行调节。
系统主机从电网调度系统接收的信息和控制命令至少应包括：光伏站AGC投入、退出命令，AGC有功功率目标值；光伏电站AVC无功功率目标值或电压指令；变压器升档或者降档指令。系统主机上传给电网调度系统的信息至少应包括：逆变器监控子系统提供的逆变器实时数据，带时标历史数据；无功补偿装置提供的实时运行数据及带时标的历史数据；升压站监控子系统提供的实时遥测、遥信数据，带时标的历史数据；光伏站光功率预测子系统提供的太阳能预测结果等；AVC投入状态，增减闭锁状态，光伏电站可调无功上下限。
系统主机根据光功率实时预测结果数据实时计算出分配给光伏电站的功率调节量，结合光伏电站实时出力数据，自动生成AGC调节目标值，并通过逆变器监控子系统和SVG/SVC监控子系统发送给各逆变器和无功补偿装置执行。
该光伏电站集中监控系统可根据电网调度系统下发的控制指令对光伏电站进行有功功率输出控制(AGC，Automatic Generation Control)和无功电压控制(AVC，Automatic Voltage Control)。
参照图2，有功功率控制状态下，电网调度系统通过调度数据网与系统主机通信，并通过光功率预测子系统向系统主机发送控制指令。光伏站集中监控系统通过接收并自动执行电网调度系统通过调度数据网从远方发送的有功出力控制信号，并上送AGC投入信号，根据场内逆变器启停和并网状态，合理分配各台逆变器的有功功率，例如发送逆变器集群有功控制指令对逆变器进行集群控制，发送单台逆变器有功功率目标对单台逆变器进行有功控制，或者对单台逆变器进行启停状态控制等，并将各台逆变器的有功出力指令下发至逆变器监控子系统，然后实时跟踪电网调度系统对光伏电站的有功功率输出指令，并确保光伏电站最大输出功率及功率变化率不超过电网调度部门的给定值，当收到电网调度部门下发的AGC退出信号时，退出AGC控制。
有功功率控制分为远方闭环调节和本地开环调节。闭环调节时，光伏站集中监控系统通过调度数据网接收电网调度系统发送的实时有功指令并实时调节。具体的，系统主机通过调度数据网接收电网调度系统发送的实时有功指令，实时有功指令包括AGC状态投入、AGC状态退出和有功目标指令等；然后系统主机根据实时有功指令生成逆变器集群有功控制指令、单台逆变器有功功率目标和单台逆变器启停指令到逆变器监控子系统，控制各台逆变器工作。当光伏电站与电网调度系统闭环通信断开时，系统主机向光功率预测子系统下发未来调度有功指令，光伏电站切换至本地开环调节。开环调节时，系统主机从光功率预测子系统以e文件格式获取光功率实时预测结果数据，并根据光功率实时预测结果数据制定负荷预测曲线作为控制目标，根据该控制目标对光伏电站进行调节。
参照图3，无功电压控制状态下，该光伏电站集中监控系统协调控制逆变器组、无功补偿装置和主变分接头，以便自动快速地调整无功总功率，跟随电网调度部门下发的控制目标。具体地，光伏电站集中监控系统系统主机通过调度数据网接收电网调度系统下发的目标指令，目标指令可为无功指令或电压指令；系统主机还通过调度数据网上送子站AVC状态投入信号或者子站AVC状态退出信号及当前可控无功裕度；然后协调场内各无功源，快速跟随主站下发的控制目标。具体的，系统主机可下发逆变器无功目标到逆变器监控子系统，通过逆变器监控子系统调节逆变器的无功出力；下发SVG/SVC无功电压目标到SVG/SVC监控子系统，通过SVG/SVC监控子系统调节无功补偿设备如SVG(Static Var Generator，静止无功发生器)和SVC(Static Var Compensator，静止无功补偿装置)；下发主变分接头升档/降档指令到升压站监控子系统以调节主变分接头升档/降档。
具体地，光伏电站集中监控系统可首先充分利用逆变器的调节能力，若逆变器调节能力不能满足电压调节需要的，再调节其他无功补偿装置。
该光伏电站集中监控系统的无功控制方法具体包括如下步骤：
通过逆变器监控子系统、SVG/SVC监控子系统和升压站监控子系统分别获取光伏电站逆变器及无功补偿装置的实时状态数据和运行状态信息以及升压站电气量信息；
接收电网调度系统的电压控制指令，获得无功目标；并结合站内光伏逆变器的电压无功灵敏度、无功补偿装置的电压无功灵敏度、并网点的电压无功灵敏度，生成无功增量；
将无功增量与逆变器可控无功裕度总值比较；
当无功增量小于或等于逆变器可控无功裕度总值，则控制逆变器释放无功裕度；
当无功增量大于逆变器可控无功裕度总值，则控制逆变器释放所有的无功裕度，然后通过无功补偿设备进行无功补偿。
如此，光伏电站集中监控系统能合理均衡地分配逆变器、无功补偿装置的无功出力，保证光伏电站设备安全稳定运行的前提下，实现动态的连续调节调节以控制并网点电压，满足电网电压的要求。
本实施方式中，光伏电站运行集中监控系统还可设置交互界面，以支持工作人员输入高压侧母线(或节点)电压计划曲线、全场总无功功率设定值，AVC控制方式选择、全场总有功功率设定值、发电计划曲线、AGC控制模式和控制方式选择等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏电站集中监控系统，用于实时监控光伏电站工作状态，并根据电网调度系统的控制指令控制光伏电站工作，其特征在于，包括：系统主机、升压站监控子系统、光功率预测子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统；
系统主机分别与电网调度系统、升压站监控子系统、光功率预测子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统连接；
升压站监控子系统用于采集光伏电站实时出力数据并发送到系统主机；
光功率预测子系统用于采集未来时间段太阳能预测信息，生成光功率实时预测结果数据并上传到系统主机；
SVG/SVC监控子系统用于采集无功补偿装置的投切状态、输出的无功功率和功率因数并发送到系统主机；
逆变器监控子系统实时采集气象数据、逆变器电气数据，以及逆变器运行状态上传到系统主机；
系统主机接收电网调度系统的控制指令，自动生成AGC调节目标值，并通过逆变器监控子系统和SVG/SVC监控子系统发送给各逆变器和无功补偿装置执行，并下发指令给升压站监控子系统调节主变接头升档或降档。
2.如权利要求1所述的光伏电站集中监控系统，其特征在于，可根据电网调度系统下发的控制指令对光伏电站进行有功功率输出控制和无功电压控制；有功功率输出控制分为远方闭环调节和本地开环调节，闭环调节状态下，系统主机接收电网调度系统下发的有功目标控制指令，并根据有功目标控制指令通过逆变器监控子系统控制逆变器工作；开环调节状态下，系统主机接收光功率预测子系统上传的光功率实时预测结果数据，并生成有功目标指令通过变器监控子系统控制逆变器工作；无功电压控制状态下，系统主机接收电网调度系统下发的无功目标指令，并分别通过逆变器监控子系统、SVG/SVC监控子系统、升压站监控子系统调节逆变器、无功补偿装置、主变接头。
3.如权利要求2所述的光伏电站集中监控系统，其特征在于，无功电压控制状态下，系统主机采用优先释放逆变器无功裕度的方式跟随无功目标指令。
4.如权利要求1所述的光伏电站集中监控系统，其特征在于，所述光伏电站集中监控系统通过数据调度网与电网调度系统通信。
5.如权利要求4所述的光伏电站集中监控系统，其特征在于，所述光伏电站集中监控系统与电网调度系统的通信协议为DL/T634.5.104-2002。
6.如权利要求1所述的光伏电站集中监控系统，其特征在于，系统主机与升压站监控子系统的通信协议为DL/634.6.101-2002、DL/634.6.104-2002或CDT。
7.如权利要求1所述的光伏电站集中监控系统，其特征在于，升压站监控子系统采集的光伏电站实时出力数据包括并网点的电气信息，以及升压站开关、刀闸状态、主变分接头位置状态信息。
8.如权利要求1所述的光伏电站集中监控系统，其特征在于，系统主机包括数据采集模块、处理模块、通信模块和诊断模块，数据采集模块通过通信模块与电网调度系统、升压站监控子系统、光功率预测子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统连接，处理模块分别与数据采集模块和诊断模块连接，处理模块还通过通信模块与升压站监控子系统、光功率预测子系统、SVG/SVC监控子系统、逆变器监控子系统连接。
9.如权利要求8所述的光伏电站集中监控系统，其特征在于，通信模块包括通信串口和以太网口。
10.如权利要求1所述的光伏电站集中监控系统的无功控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
通过逆变器监控子系统、SVG/SVC监控子系统和升压站监控子系统分别获取光伏电站逆变器及无功补偿装置的实时状态数据和运行状态信息以及升压站电气量信息；
接收电网调度系统的电压控制指令，获得无功目标；并结合站内光伏逆变器的电压无功灵敏度、无功补偿装置的电压无功灵敏度、并网点的电压无功灵敏度，生成无功增量；
将无功增量与逆变器可控无功裕度总值比较；
当无功增量小于或等于逆变器可控无功裕度总值，则控制逆变器释放无功裕度；
当无功增量大于逆变器可控无功裕度总值，则控制逆变器释放所有的无功裕度，然后通过无功补偿设备进行无功补偿。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106100141B (zh) * 2016-08-27 2019-03-22 无锡威泰迅电力科技有限公司 电站有功功率和无功功率自动控制系统
KR101942905B1 (ko) 2017-02-14 2019-01-28 엘에스산전 주식회사 통신 데이터 모델링 방법
CN109245163B (zh) * 2018-10-19 2022-07-19 南京丰道电力科技有限公司 一种分布式agc/avc调节系统的调节方法
CN110247405B (zh) * 2019-07-18 2021-10-29 阳光电源股份有限公司 一种无功调度控制方法、系统及数据处理模块
CN113381451B (zh) * 2021-07-22 2022-07-12 南方电网科学研究院有限责任公司 一种光伏电站逆变器集群调控方法和装置
CN114079294A (zh) * 2021-11-18 2022-02-22 许继集团有限公司 一种光伏电站集控方法、系统及电子设备
CN114567072B (zh) * 2022-02-23 2023-01-13 国家能源集团宁夏电力有限公司 光伏电站的控制系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9906037B2 (en) * 2013-04-13 2018-02-27 Honey Badger International Pty Ltd. Energy generation load compensation
US9450513B2 (en) * 2013-09-27 2016-09-20 Daihen Corporation Control circuit and control method for inverter circuit, and control circuit and control method for power conversion circuit
CN104682449B (zh) * 2015-03-17 2017-01-18 浙江中新电力发展集团有限公司 一种具有可平抑功率波动的储能系统的微电网的监控装置
CN104901319B (zh) * 2015-05-13 2017-10-31 安徽立卓智能电网科技有限公司 一种光伏电站avc控制方法

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