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 隨著光伏產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，截止到2015年底我國(guó)光伏累計(jì)裝機(jī)已達(dá)到4300萬(wàn)kW，并且有專家預(yù)計(jì)，“十三五”期間，我國(guó)每年新增光伏裝機(jī)總量將達(dá)2000萬(wàn)kW左右，其中將有60%為地面光伏電站，由此可見(jiàn)，光伏電站的總體建設(shè)規(guī)模將進(jìn)一步加大。

但光伏電站與傳統(tǒng)電站不同，它的發(fā)電功率完全依賴太陽(yáng)能，具有很大的不確定性，并且由于逆變器特性，一般都無(wú)法進(jìn)行無(wú)功調(diào)節(jié)?；谝陨显颍瑸榱烁玫奶岣唠娋W(wǎng)的電能質(zhì)量，光伏電站的AGC與AVC系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生。

本文結(jié)合AGC與AVC系統(tǒng)在光伏電站的實(shí)際應(yīng)用方式，對(duì)AGC和AVC系統(tǒng)的構(gòu)造、原理與應(yīng)用模式，做一簡(jiǎn)要描述。

1 AGC與AVC系統(tǒng)

AGC系統(tǒng)是指自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)，它通過(guò)控制光伏逆變器的出力，以滿足不斷變化的用戶電力需求，從而使電網(wǎng)處于安全的運(yùn)行狀態(tài)。由于太陽(yáng)能的間歇性、隨機(jī)性特點(diǎn)，光伏電站的大規(guī)模并網(wǎng)給電網(wǎng)調(diào)度帶來(lái)了巨大的調(diào)峰壓力，增加了電網(wǎng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，降低了電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量。

因此，光伏電站通過(guò)利用有功自動(dòng)控制系統(tǒng)在規(guī)定的出力調(diào)整范圍內(nèi)，通過(guò)實(shí)時(shí)跟蹤上級(jí)電力調(diào)度部門下發(fā)的調(diào)節(jié)指令，按照一定調(diào)節(jié)速率實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電出力，以滿足電力系統(tǒng)頻率和功率控制的要求。

AVC系統(tǒng)是指自動(dòng)電壓無(wú)功控制系統(tǒng)，它通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓、無(wú)功，提高電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，降低電網(wǎng)損耗，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為了維持所希望的目標(biāo)電壓，光伏電站通過(guò)利用自動(dòng)電壓無(wú)功控制系統(tǒng)的無(wú)功優(yōu)化算法，得到目標(biāo)狀態(tài)下當(dāng)前在線可調(diào)設(shè)備（逆變器、SVC、SVG）的目標(biāo)無(wú)功，通過(guò)閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電壓的調(diào)節(jié)，從而使系統(tǒng)電壓逼近或達(dá)到目標(biāo)值，以滿足電力系統(tǒng)無(wú)功和電壓控制的要求。

2 AGC與AVC系統(tǒng)在光伏電站的應(yīng)用

AGC/AVC系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
如圖1所示，AGC/AVC系統(tǒng)主要由AGC/AVC主機(jī)、通信管理機(jī)和工作站三部分組成。AGC/AVC主機(jī)主要用于控制策略的生成，通信管理機(jī)主要用于數(shù)據(jù)采集和控制命令的分發(fā)，工作站用于值班人員的監(jiān)視和控制。

通信管理機(jī)接收上級(jí)電力調(diào)度部門下發(fā)的功率、電壓調(diào)節(jié)命令，簡(jiǎn)單處理后，利用消息總線把命令發(fā)送給AGC/AVC主機(jī)用于調(diào)節(jié)，通信管理機(jī)還需采集站內(nèi)各逆變器、無(wú)功補(bǔ)償裝置的有功、無(wú)功、電壓、功率因數(shù)等實(shí)時(shí)信息，發(fā)送給AGC/AVC主機(jī)用于策略分析。

AGC/AVC主機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、存儲(chǔ)和控制命令的生成，AGC/AVC主機(jī)即可AGC、AVC功能獨(dú)立運(yùn)行，也可整體運(yùn)行。AGC/AVC主機(jī)收到上級(jí)調(diào)度的調(diào)節(jié)命令后，結(jié)合站內(nèi)SCADA實(shí)時(shí)信息，利用有功、電壓調(diào)節(jié)算法生成控制策略，并通過(guò)通信管理機(jī)把控制命令分發(fā)給各設(shè)備。

由于目前各設(shè)備廠家使用的通信規(guī)約各不相同，新建電站常常需要增加新的通信接口，目前典型做法是AGC/AVC主機(jī)和通信管理機(jī)之間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的電力通信方式交互，保證了策略控制和數(shù)據(jù)采集的完全獨(dú)立，在增加新設(shè)備時(shí)只需選用對(duì)應(yīng)廠家的通信管理機(jī)或只修改通信管理機(jī)的通信接口即可，從而增加了AGC/AVC系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和穩(wěn)定性。

3 AGC與AVC系統(tǒng)控制流程及策略

AGC/AVC系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過(guò)跟蹤上級(jí)調(diào)度的發(fā)電計(jì)劃來(lái)調(diào)節(jié)電站的有功和無(wú)功出力，從而使發(fā)電功率和目標(biāo)功率相匹配、母線電壓和目標(biāo)電壓相匹配，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。