一种并网光伏发电站功率自动控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及功率控制技术，具体涉及一种并网光伏发电站功率自动控制系统。
【背景技术】
[0002] 随着光伏发电技术的快速发展和装机容量的持续提高，光伏发电的穿透率越来越 高。从电网角度而言，由于光资源的随机性、间歇性和不可控性，光伏并网发电特性有别于 常规发电方式，大量光伏电站的接入，不可避免地会对传统电网的潮流分布、安全稳定、继 电保护、供电可靠、规划设计、调度运行、电能质量等多方面产生影响。
[0003] 为应对大量光伏接入电网后对电网稳定造成影响，各国都制定颁布了光伏电站接 入电力系统准则，明确规定光伏电站接入电力系统必须具备有功/无功功率控制系统。我 国关于光伏电站接入电网的技术规定明确要求光伏电站必须满足一定并网要求才能接入 电力系统，2012年出台的国标《光伏发电站接入电力系统技术规定》，提出了关于光伏电站 有功/无功功率控制的要求，为减少光伏接入对电网的不利影响和规范光伏发电的有序发 展提供保障。甘肃、青海等光伏发电大省都发布相关文件，要求新建并网光伏电站必须设计 和建设功率自动控制系统。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种并网光伏发电站功率自动控制系 统，通过智能功率控制单元和光伏功率控制单元完成并网光伏发电站的功率自动控制。
[0005] 为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
[0006] 本发明提供一种并网光伏发电站功率自动控制系统，所述功率自动控制系统包括 智能功率控制单元和光伏功率控制单元；所述智能功率控制单元接收调度机构下发的并网 光伏发电站功率控制指令值，并将并网光伏发电站功率控制指令值下发给光伏功率控制单 JL〇
[0007] 所述智能功率控制单元与调度机构、光伏功率控制单元、线路信息采集终端、光伏 发电馈线控制终端进行信息交互；
[0008] 智能功率控制单元将并网光伏发电站实际有功功率值与并网光伏发电站有功功 率控制指令值进行对比，若并网光伏发电站实际有功功率值超出并网光伏发电站有功功率 控制范围，智能功率控制单元产生告警信息，若设定时间内告警未消除，所述智能功率控 制单元下发开关遥控指令给光伏发电馈线控制终端，光伏发电馈线控制终端切除光伏发电 馈线，并实时将光伏发电站并网点信息、光伏发电馈线信息、告警信息和开关动作信号转发 至调度机构；
[0009] 所述并网光伏发电站实际功率值包括并网光伏发电站实际有功功率值和并网光 伏发电站实际无功功率值，并网光伏发电站功率控制范围包括并网光伏发电站有功功率控 制范围和并网光伏发电站无功功率控制范围；
[0010] 光伏发电站并网点信息包括光伏发电站并网点实际电压、光伏发电站并网点功率 因数、光伏发电站并网点有功功率和光伏发电站并网点无功功率。
[0011] 所述线路信息采集终端用于获取第一光伏发电站并网点信息，提供给智能功率控 制单元；
[0012] 所述光伏发电馈线控制终端用于获取光伏发电馈线信息并对馈线开关进行控制。
[0013] 所述光伏功率控制单元与智能功率控制单元、光功率预测系统、发电单元通讯终 端、远动终端和无功补偿设备进行信息交互；
[0014] 所述光功率预测系统用于获取并网光伏发电站有功功率预测值；
[0015] 所述发电单元通讯终端用于获取光伏逆变器的发电信息，并对光伏逆变器输出的 有功功率和无功功率进行调节；
[0016] 所述远动终端用于获取第二光伏发电站并网点信息，提供给光伏功率控制单元；
[0017] 所述无功补偿设备用于调节并网光伏发电站输出的无功功率；
[0018] 所述光伏功率控制单元根据并网光伏发电站功率控制指令值和并网光伏发电站 实际功率值计算并网光伏发电站功率调整值，并对光伏逆变器及无功补偿设备进行出力调 节，将并网光伏发电站实际功率值控制在并网光伏发电站功率控制范围内；
[0019] 并网光伏发电站功率控制指令值包括并网光伏发电站有功功率控制指令值和并 网光伏发电站无功功率控制指令值，并网光伏发电站功率调整值包括并网光伏发电站有功 功率调整值和并网光伏发电站无功功率调整值。
[0020] 所述智能功率控制单元包括智能有功控制单元和智能无功控制单元；通过智能有 功功率控制单元和智能无功功率控制单元实现对并网光伏发电站的有功控制和无功控制。
[0021] 通过智能有功控制单元对并网光伏发电站进行有功控制，具体包括：
[0022] 1)判断智能有功控制单元与调度机构的通讯是否正常，若通讯不正常，表明智能 有功控制单元无法正常接收调度机构下发的并网光伏发电站有功功率控制指令值，于是并 网光伏发电站功率有功控制指令值按照调度机构要求的最小出力值P p_下发给光伏功率 控制单元；若通讯正常，则智能有功控制单元将调度机构下发的并网光伏发电站有功功率 控制指令值P linilt直接下发到光伏功率控制单元；
[0023] 2)判断并网光伏发电站实际有功功率值Prce是否大于允许切除光伏发电馈线最 小功率值P plniin，若是则继续执行下一步，否则切除光伏发电馈线的功能闭锁；
[0024] 3)判断Prc^否大于Plinilt的80%，若是则产生超过P linut80%的告警信息；否则消 除超过PliniltSO %的告警信息；
[0025] 4)判断Prce是否大于Plinilt，若是则产生超过P linilt 100%告警信信息，否则消除超 过Plinilt 100 %告警信息；
[0026] 5)判断是否满足Prc0 P linilt+P_，P_为门槛定值，若不满足则将切除光伏发电馈 线的长延时计时清零并消除告警，若满足则产生告警信息并开始计时，同时判断长延时计 时时间是否超过第一时间定值T gzl，若长延时计时时间未超过第一时间定值Tgzl则继续计 时，若长延时计时时间超过第一时间定值T gzl，则从有功功率最小的线路开始切除光伏发电 1?线，直至Ppcx<P Iimit+PgeL;
[0027] 6)判断是否满足Prc> P linut+P_XKgzS，Kgzs为门槛系数，若不满足则将切除光伏 发电馈线的短延时计时清零并消除告警，若满足则产生告警信息并计时，同时判断短延时 计时时间是否超过第二时间定值T gzs，若短延时计时时间未超过第二时间定值Tgzs则继续计 时，若短延时计时时间超过第二时间定值Tgzs，则从有功功率最小的线路开始切除光伏发电 令贝线，直至 Ppcx < P Iimit+PgeL X Kgzs。
[0028] 通过智能无功控制单元进行无功控制，具体包括：
[0029] 1)判断智能无功控制单元与调度的通讯是否正常，若通讯正常，智能有功控制单 元将调度机构下发的并网光伏发电站无功功率控制指令值R linilt直接下发到光伏功率控制 单元，若通讯不正常，表明智能无功控制单元无法正常接收调度机构下发的R linilt，则按照调 度机构要求的设定值下发到光伏功率控制单元；
[0030] 并网光伏发电站无功功率控制指令值Rlinilt包括并网光伏发电站无功功率给定值 Q s、并网光伏发电站电压给定值Us和并网光伏发电站功率因数给定值PF s;
[0031] 2)若并网光伏发电站以电压为控制目标，则判断是否满足光伏发电站并网点电压 是否在R linilt* (1 ±5% )的范围之内，若不满足则产生告警信息；
[0032] 3)若并网光伏发电站以功率因数为控制目标，则判断是否满足光伏发电站并网点 功率因数在R linut±〇. 01的范围之内，若不满足，则产生告警信息；
[0033] 4)若并网光伏发电站以无功功率为控制目标，则判断是否满足光伏发电站并网点 无功功率在R linut± 1的范围之内，若不满足，则产生告警信息。
[0034] 所述光伏功率控制单元包括AGC光伏功率控制单元和AVC光伏功率控制单元；
[0035] 所述AGC光伏功率控制单元的控制模式包括斜率控制模式、限值模式和调整模 式；
[0036] 所述AVC光伏功率控制单元的控制模式包括电压控制模式、无功功率控制模式和 功率因数控制模式。
[0037] 所述AGC光伏功率控制单元的控制模式中，包括：
[0038] (1)斜率控制模式中，并网光伏发电站有功功率期望值Praf表示：
[0040] 其中，％表示并网光伏发电站有功功率预设值，Ppee表示并网光伏发电站实际有 功功率值，K表示并网光伏发电站实际有功功率变化斜率；
[0041] (2)限值模式中，并网光伏发电站有功功率预设值尤^表示为：
[0042]
[0043] 其中，Plinilt表示并网光伏发电站有功功率控制指令值，P avall表示并网光伏发电站 有功功率预测值；
[0044]若，表明并网光伏发电站需升高有功功率；
[0045] 若^?/<.，表明并网光伏发电站需降低有功功率；
[0046] 若= Grr ?表明并网光伏发电站维持上一周期的有功功率不变；
[0047] (3)调整模式中，AGC光伏功率控制单元将Pra调整至P linut，具体如下：
[0048] 1)根据Plimit计算~；
[0049] 2)通过比较Prcc与/^，判断是否需要改变/J
[0050] 若/^ > ，并网光伏发电站需升高有功功率；
[0051] 若< < ，并网光伏发电站需降低有功功率；
[0052] 若匕/= ，并网光伏发电站维持上一周期的有功功率不变；
[0053] 3)设Kbalanre为电网标准规定的斜率限制值，K 3为电网调度斜率计划值，则并网光 伏发电站实际功率变化斜率K为：
[0054] K = min (Kbalance, Ks) (3)
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