1、概述
隨著“十二五”規(guī)劃的逐步開展,我國的風電裝機容量不斷增加,而間歇式發(fā)電特性給電網(wǎng)帶來很大負擔。大容量風力發(fā)電的波動性,破壞電網(wǎng)的實時平衡,直接影響電網(wǎng)的安全運行,給電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)荷帶來直接影響。
東潤環(huán)能的風電AGC/AVC系統(tǒng)是基于風力發(fā)電特性定制開發(fā)的功率控制系統(tǒng),它將風電場的發(fā)電機群、SVG、集電線路等設(shè)備視為一個整體,依據(jù)調(diào)度負荷指令,進行有功功率和無功功率的連續(xù)協(xié)調(diào)控制,是調(diào)度中心對風場調(diào)控的重要環(huán)節(jié),增強電網(wǎng)對風電的消納能力。
2、功能規(guī)范和技術(shù)特點
2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
核心設(shè)備:風電智能通訊終端
網(wǎng)絡(luò)圖說明:圖中所示為AGC/AVC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖。綜合通訊終端通過數(shù)據(jù)網(wǎng)與主站通訊,向主站發(fā)送AGC/AVC信息及其它風場信息,同時,接受主站下發(fā)的目標指令。綜合通訊終端通過升壓站監(jiān)控系統(tǒng)、風機監(jiān)控系統(tǒng)等風場子系統(tǒng)獲取風機狀態(tài)、母線電壓等運行狀況,并向機群、SVC/SVG下發(fā)目標指令;
2.2 AGC功能
2.2.1 AGC功能框架圖

2.2.2 關(guān)鍵技術(shù)點
機群分配策略:全場風機統(tǒng)一建模,統(tǒng)籌控制,實現(xiàn)功率平穩(wěn)變化;針對于多個機群,根據(jù)各個機群的當前發(fā)電額度,可采用等裕度、等比例、人工設(shè)定比例進行分配;
單機控制策略:針對各個風機的運行狀態(tài)、發(fā)電裕度等對風機進行分類控制(分為升功率類、降功率類、起機序列類、停機序列類),實現(xiàn)最小頻度的調(diào)節(jié)風機,保證調(diào)節(jié)速率和精度的前提下,盡量延長風機的使用壽命;
風機自動啟停控制:根據(jù)調(diào)度指令和風機最小發(fā)電功率,對風機進行循環(huán)隊列啟停控制,可人工進行啟停優(yōu)先級設(shè)置。通過定值進行此項功能的投退,并通過后臺監(jiān)控進行啟停機告警提示。
與風功率預(yù)測兼容:結(jié)合超短期風功率預(yù)測進行風場功率裕度計算,減少風速波動造成的沖擊。
2.3 AVC功能
2.3.1 AVC功能框架圖

2.3.2 關(guān)鍵技術(shù)點
系統(tǒng)阻抗自識別:根據(jù)兩次調(diào)節(jié)后的并網(wǎng)點電壓、無功值動態(tài)計算系統(tǒng)阻抗并進行修正,并以此為依據(jù),由電壓目標值預(yù)測出全場的無功需求,實現(xiàn)精確調(diào)節(jié);
有功無功協(xié)調(diào)控制:有功的變化會對系統(tǒng)電壓分布產(chǎn)生一定影響,無功指令根據(jù)有功指令的變化進行超前控制,有功無功控制同時進行,保證調(diào)節(jié)的精度和速率;
全場無功源協(xié)調(diào)控制:根據(jù)風電場各無功源的響應(yīng)時間差異,實現(xiàn)全場分層分區(qū)控制。穩(wěn)態(tài)情況下,動態(tài)無功補償設(shè)備優(yōu)先動作,風機后續(xù)跟進,置換出無功容量,從而保證全場無功調(diào)節(jié)快速安全進行。
2.3.4 監(jiān)視控制界面
運行工作站做為AGC/AVC的人機界面,具備AGC/AVC運行狀況監(jiān)視、參數(shù)下裝、控制功能投退等操作,同時,提供數(shù)據(jù)存儲和曲線對比功能。
AGC控制界面:進行AGC相關(guān)功能模塊的操作,監(jiān)視風場有功控制運行狀況。
AVC控制界面:進行AVC相關(guān)功能模塊的操作,監(jiān)視風場電壓/無功控制運行狀況。