張輝

摘要：按照國網(wǎng)吉林電力調(diào)度控制中心下發(fā)的《“AGC 可用功率準確率”考核指標說明》及《“兩個細則”AGC 月可用率的計算說明》，雙遼風(fēng)電場現(xiàn)有AGC、AVC裝置運行指標不滿足相關(guān)要求，導(dǎo)致公司受到電網(wǎng)考核。同時由于歷史原因，未配置AVC 裝置。本次通過有功功率及無功功率控制系統(tǒng)改造，滿足省調(diào)AGC運行指標要求，同時增加AVC裝置。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場;有功功率控制;無功功率控制

引言

省級調(diào)度直調(diào)的風(fēng)電場應(yīng)具備AGC功能（指發(fā)電機組在規(guī)定的出力調(diào)整范圍內(nèi)，跟蹤電力調(diào)度指令，按照一定調(diào)節(jié)速率實時調(diào)整發(fā)電出力，以滿足電力系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡(luò)線功率控制要求的服務(wù)）。同時，并網(wǎng)發(fā)電廠應(yīng)按照調(diào)度運行要求裝設(shè)AVC（自動電壓控制）裝置。由于國網(wǎng)吉林電力調(diào)度控制中心今年開始實施AGC、AVC指標考核，對風(fēng)電場AGVC裝置的運行指標提出了更高的要求，需要對現(xiàn)有系統(tǒng)實施改造，通過改造，淘汰運行多年的老舊裝置，確保運行指標滿足調(diào)度要求。

一、國網(wǎng)吉林電力調(diào)度控制中心下發(fā)的《“AGC可用功率準確率”考核指標說明》及《“兩個細則”AGC月可用率的計算說明》

1、“AGC可用功率準確率”考核指標說明（發(fā)布時間2021年3月18日）：

為了加強新能源場站AGC管理，省調(diào)開發(fā)了“AGC可用功率準確率”評估功能，并將定期發(fā)布評估結(jié)果。

計算公式如下：

其中：

PE為可用電量的日準確率;

EM為當日新能源場站非限電時段實際發(fā)電量;

ET為當日新能源場站非限電時段可用電量;

請各單位做好AGC數(shù)據(jù)管理工作，省調(diào)將擇期對該指標進行考核，具體日期另行通知。

2、“兩個細則”AGC月可用率的計算說明（發(fā)布時間2021年5月31日）：

2021年5月起，省調(diào)水新處根據(jù)“兩個細則”對新能源AGC管理進一步細化。其中，“AGC月可用率”的具體計算公式如下：

AGC月可用率=AGC投入率×0.75 + AGC可用功率準確率×0.25

按照上述兩個說明中的計算公式計算出來的結(jié)果，風(fēng)電場可用電量的日準確率應(yīng)不小于97%，風(fēng)電場AGC月可用率應(yīng)達到98%。雙遼風(fēng)電場9月份日平均準確率為74.26%，9、10月份發(fā)生多天AGC退出運行的情況，不符合運行指標要求。

二、改造具體方式

1、雙遼風(fēng)電場兩臺800WS功率優(yōu)化控制裝置對下接入：歌美颯風(fēng)電集群數(shù)據(jù)（使用以太網(wǎng)通訊）、金風(fēng)風(fēng)電集群數(shù)據(jù)（使用以太網(wǎng)TCP-MODBUS規(guī)約）;國電南自遠動轉(zhuǎn)出的部分升壓站數(shù)據(jù)（使用以太網(wǎng)104規(guī)約）;山東泰開SVG數(shù)據(jù)（使用485線接入智能通訊單元進行規(guī)約轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)出104規(guī)約）。

2、800WS功率優(yōu)化控制裝置對上轉(zhuǎn)出：主（備）機數(shù)據(jù)上送調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)（使用以太網(wǎng)104規(guī)約）。

通過改造，提高功率控制裝置性能以及與風(fēng)機服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸準確性、合理性。

三、改造后AGC應(yīng)實現(xiàn)的功能

風(fēng)電場能夠接收并自動執(zhí)行電力系統(tǒng)調(diào)度部門發(fā)送的有功功率及有功功率變化的控制指令，確保風(fēng)電場有功功率及有功功率變化按照電力系統(tǒng)調(diào)度部門的給定值運行。當風(fēng)電場有功功率在總額定出力的20%以上時，要求場內(nèi)所有運行機組能夠連續(xù)平滑調(diào)節(jié)，并能夠參與系統(tǒng)有功功率控制。風(fēng)電場1min和10min有功功率變化限值應(yīng)當滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的要求，其限值應(yīng)根據(jù)所接入電力系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)特性，由電力系統(tǒng)調(diào)度部門確定。風(fēng)電場應(yīng)具備緊急控制功能。根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度部門的指令快速控制風(fēng)機輸出的有功功率，必要時可通過安全自動裝置快速自動切除或降低風(fēng)電場有功功率。

有功功率控制系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)采集和控制功能，實時監(jiān)測風(fēng)電場上網(wǎng)功率，并根據(jù)調(diào)度中心主站分配的出力計劃控制風(fēng)電場出力。

（1）數(shù)據(jù)采集功能。有功功率控制系統(tǒng)宜通過風(fēng)電機組監(jiān)控系統(tǒng)獲得風(fēng)電機組信息。

（2）控制功能。有功功率控制系統(tǒng)宜通過風(fēng)電機組監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)節(jié)風(fēng)電機組出力。

根據(jù)不同的風(fēng)電機組類型，有功功率控制系統(tǒng)實施不同的控制方式。

對支持限功率命令的變槳風(fēng)電機組，執(zhí)行遠程調(diào)節(jié)風(fēng)機、啟動、停機命令。其控制策略為：

1）在風(fēng)電場有功功率低于目標值時，自動提高風(fēng)電場的實時功率，可以先通過啟動多臺機組，再將已限制功率的機組的實時功率進行提高來達到目標值;

2）在風(fēng)電場有功功率高于目標值時，自動降低風(fēng)電場的實時功率，可以先通過降低正處于發(fā)電狀態(tài)機組的實時有功功率，再通過停止多臺機組來達到目標值。

四、新增AVC應(yīng)實現(xiàn)的功能

根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度部門的指令，風(fēng)電場自動調(diào)節(jié)其發(fā)出（或吸收）的無功功率，實現(xiàn)對并網(wǎng)點電壓的控制。風(fēng)電場無功電壓控制系統(tǒng)的控制對象包括風(fēng)電機組、無功補償裝置以及升壓變壓器分接頭三部分。宜結(jié)合實際情況，根據(jù)目標設(shè)定值對無功源進行協(xié)調(diào)控制。

依據(jù)實際控制對象和方式的不同，無功電壓控制系統(tǒng)可嵌入升壓變電站監(jiān)控系統(tǒng)、風(fēng)電機組監(jiān)控系統(tǒng)，也可獨立設(shè)置。無功電壓控制系統(tǒng)應(yīng)當能夠控制風(fēng)電場并網(wǎng)點電壓在標稱電壓的97%～107%范圍內(nèi)（公共電網(wǎng)電壓處于正常范圍內(nèi)時）。

風(fēng)電場首先要充分利用風(fēng)電機組的無功容量及其調(diào)節(jié)能力;當風(fēng)電機組的無功容量不能滿足系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)需要時，可調(diào)節(jié)無功補償裝置。無功補償裝置的調(diào)節(jié)速度和控制精度應(yīng)能滿足電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)的要求。

（1）數(shù)據(jù)采集功能

無功電壓控制系統(tǒng)應(yīng)采集（但不限于）如下信息：

1）風(fēng)電場：單臺風(fēng)電機組實時有功功率、無功功率、機端電壓、功率因數(shù)等。

2）升壓變電站：升壓變電站風(fēng)電機組匯集母線電壓;風(fēng)場并網(wǎng)線路的有功功率、無功功率、功率因數(shù);匯集線路隔離開關(guān)位置信號等。

（2）控制功能

應(yīng)依據(jù)電網(wǎng)的無功調(diào)整量和接入電網(wǎng)電壓的波動情況，整定其需調(diào)整的無功量，對整個風(fēng)電場的輸出無功功率作統(tǒng)一規(guī)劃。風(fēng)電場將規(guī)劃的無功調(diào)整量優(yōu)先在各風(fēng)電機組間進行合理地分配，使整個風(fēng)電場能夠足量實現(xiàn)全場無功需求。

結(jié)論

改造后的AGVC裝置功能滿足上述各項要求，確保不因自身原因?qū)е翧GC不能投運，提高可用率指標。同時對風(fēng)機服務(wù)器主控程序進行優(yōu)化，包括對計算用的風(fēng)速進行平均值處理，避免理論功率波動過快;對理論功率的變化率進行限制，更接近實際大慣量系統(tǒng)的特性等，提高風(fēng)機服務(wù)器傳給AGC信息的準確性，確保AGC可用功率準確率運行指標滿足調(diào)度要求，不發(fā)生被考核的情況。

參考文獻

[1]《“AGC可用功率準確率”考核指標說明》及《“兩個細則”AGC月可用率的計算說明》.國網(wǎng)吉林電力調(diào)度控制中心，2021.

[2]潘爾生等.風(fēng)電場電氣系統(tǒng)典型設(shè)計第一冊電力系統(tǒng)部分. 國家電網(wǎng)公司，2011.7