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风电场自动发电控制、自动电压控制系统(SPWGC-3000):

风电场自动发电控制、自动电压控制系统(SPWGC-3000)是北京国能日新系统控制技术有限公司开发的一款对风电场有功功率和无功功率自动控制的系统,系统接收调度主站定期下发的调节目标指令或当地预定的调节目标计算风电场功率需求,选择控制设备并进行功率分配,并将最终控制指令自动下达给被控制设备,最终实现风电场有功功率、并网点电压的监测和控制,达到风电场并网技术要求。

1、风电场自动发电控制、自动电压控制系统(SPWGC-3000)总体设计

AGC、AVC系统硬件部署结构如图所示,该系统部署电场安全1区,采用双网结构,系统硬件主要由智能通讯终端、AGC、AVC服务器、操作员工作站、交换机组成。AGC、AVC系统与现场升压站监控系统、风机监控系统、无功补偿装置等设备通讯获取实时运行信息,数据通信采用网络模式,也可采用串口通信模式。并将实时数据通过电力调度数据网上传到主站系统,同时从主站接收有功/无功控制指令,转发给风机监控系统、无功补偿装置等进行远方调节和控制。

AGC、AVC控制系统一体化设计,集中组屏。整个风电场的实时数据仅通过一套AGC、AVC控制管理终端与主站通信,完成数据采集、处理、通信、风机有功、无功自动控制功能。

AGC、AVC控制系统一体化设计

2、基本功能

有功自动控制(AGC):

1)能够自动接收调度主站系统下发的有功控制指令或调度计划曲线,根据计算的可调裕度,优化分配调节风机的有功功率,使整个风电场的有功出力,不超过调度指令值;

2)具备人工设定、调度控制、预定曲线等不同的运行模式、具备切换功能。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;

3)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;

4)能够对电场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,具备风机调节上限、调节下限、调节速率、调节时间间隔等约束条件限制,以防止功率变化波动较大时对风电机组和电网的影响;

5)确获取调节裕度、控制策略算法合理、保障风电机组少调、微调。

无功自动控制(AVC):

6)能够自动接收调度主站系统下发的电压控制指令,控制电场电压在调度要求的指标范围内,满足控制及考核指标要求;

7)具备人工设定、调度控制、预定曲线等不同的运行模式、具备切换功能。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;

8)向调度实时上传当前AVC系统投入状态、增闭锁、减闭锁状态、运行模式、电场生产数据等信息;

9)为了保证在事故情况下电场具备快速调节能力,对电场动态无功补偿装置预留一定的调节容量,即电场额定运行时功率因数0.97(超前)~0.97(滞后)所确定的无功功率容量范围。电场的无功电压控制考虑了电场动态无功补偿装置与其他无功源的协调置换;

10)能够对电场无功调节变化率进行限制,具备风电机组、无功补偿装置调节上限、调节下限、调节速率、调节时间间隔等约束条件限制、具备主变压器分接头单次调节档位数、调节范围及调节时间间隔约束限制。

3、风电场自动发电控制、自动电压控制系统(SPWGC-3000)系统特点

1)信息安全性高,满足《电力二次系统安全防护规定》、《风电场接入电网技术规定》等相关要求;

2)引入空气动力模分析式分析、保证机组少调、微调诉求;

3) 采用双机冗余化设计,装置为低功耗、无旋转部件的嵌入式设备、EMC性能指标、LINUX系统;

4) 数据采集实时性强、具有数据异常处理、归档压缩功能;

5) 系统支持多种通讯规约(IEC101/102/103/104,ModbusTcp等),自动化程度高;

6) 具有人性化展示界面。

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