自动电压控制装置在风电场的应用

张家口地区风电场无功电压控制王双;周鑫;常晓慧【摘要】随着张家口地区风电场的大规模接入,地区电网的电压问题越来越突出,因此引入自动电压控制系统(Automatic Voltage Control,AVC),实现风电场与变电站的协调控制、主变分接开关调节次数最少和电容器投切合理、电压合格率最高和输电网损率最小的综合优化目标.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】4页(P34-37)【关键词】风电场;无功电压;控制【作者】王双;周鑫;常晓慧【作者单位】张家口供电公司,河北张家口075000;张家口供电公司,河北张家口075000;张家口供电公司,河北张家口075000【正文语种】中文【中图分类】TM6140 引言在风电高发时段，220 kV母线电压越下限情况严重，而风电小发时段，电网又存在电压严重偏高的现象，给电网的稳定运行带来极大威胁。

由于风电场的无功电压管理水平有限，且单个风电场调压很难实现全网电压优化，因此在风电场的无功电压控制方面，应从全网考虑，进行无功电压的统一协调管理。

AVC系统是通过采集全网各节点遥测、遥信等实时数据进行在线分析和计算的，在电网与设备安全运行的前提下，以各节点电压合格、网调关口无功或功率因数为约束条件，实现无功补偿设备合理投入和无功分层就地平衡与电压稳定。

张家口地区AVC系统除实现AVC系统的常规功能外，又根据张家口地区风电场较多的特点，将风电场SVC引入AVC系统控制中，实现风电场与风电场之间的SVC协调控制、风电场与系统内变电站的协调控制、风电场内部多个SVC之间的协调控制等功能。

目前，SVC设备参与AVC控制在我国尚无先例，张家口地区风电场的SVC设备接入控制具有典型示范意义，为后续的大规模风电场接入电网自动电压控制积累重要的实践经验。

1 指标体系及目标值通过无功电压控制系统AVC对相关变电站电容器、电抗器、变压器分接头位置以及对风电场SVC的协调控制，满足系统电压合格率、功率因数的指标要求。

刍议调度 AVC主站及风电场 AVC子站闭环控制系统应用摘要：风电场配置无功电压自动控制系统，通过充分发挥风电场的无功调节能力，充分利用风电场的无功电压调节资源，支撑风电汇集区域电网电压，促进风电汇集区域电网的安全、优质、经济运行。

关键词：风电场；调度AVC主站；风电场AVC子站；控制系统风电场根据《风电场接入电力系统技术规定》(GB/T19963-2011)，配置无功电压自动控制系统，根据调度机构指令，实现无功功率调节及电压控制。

1.风电无功电压自动控制技术要求一是风电无功电压自动控制主站负责建设各风电场及其子站的运行和控制状态，并进行在线决策，并将针对风电场的无功电压控制指令发送到风电场。

风电无功电压自动控制主站可作为功能集成于现有的调度控制中心AVC应用，也可新增独立的控制模块。

二是风电无功电压自动控制主站具有开环和闭环两种控制方式。

在开环控制模式下，风电无功电压自动控制控制策略在主站显示作为参考；在闭环控制方式下，风电无功电压自动控制控制策略自动下发到风电场。

正常情况下风电无功电压自动控制主站应运行在闭环控制方式。

三是风电无功电压自动控制子站负责监视风电场内各设备的无功电压运行状态，并进行全场在线控制决策，并将针对各调节设备的无功电压控制指令发送到相应的监控系统，并将风电场的无功电压运行状态以及风电无功电压自动控制子站的运行状态上送至主站。

四是具有远方/就地两种控制模式，在远方控制模式下，风电无功电压自动控制子站追踪风电无功电压自动控制主站下发的无功/电压控制目标；在就地控制模式下，风电无功电压自动控制子站按照预先给定的风电场并网点电压目标曲线进行控制。

五是当风电场无功电压自动控制子站位于就地控制时，子站与主站保持正常通信，风电场子站上送调度主站的数据（风电场总无功、风电场无功电压可调上下限、子站的运行和控制状态等）要保持正常刷新。

2.闭环系统构成风电场无功电压自动控制闭环系统由运行在调度控制中心的调度自动化系统（含AVC主站功能）和运行在风电场升压站监控系统（含AVC子站功能）或外接AVC子站系统组成。

风力发电技术的应用摘要：风力发电是利用风能来进行发电的一种方式，其有着诸多的优势，如节能、可再生、环保等，成为现阶段新能源发电研究的重点课题。

所以，现阶段研究风力发电技术，发展风力发电事业，成为现阶段社会经济持续发展的必然选择，需要得到高度重视。

关键词：风力发电；技术；应用引言通过运用风力发电技术可以为人们提供充足的电能，使能源危机问题得到有效缓解。

在风力发电过程中，为了进一步保证风力发电的质量和效率，需要对电气控制技术进行合理应用，从而使风力发电手段得到优化，维持风力发电系统的安全稳定运行，进一步提升风力发电的效益。

1风力发电技术概述及现状分析1.1风力发电技术概述从各种重要资源的储备上来看，风能资源储备特别高，同自然资源对比明显，为全国自然资源储备的近10倍。

而利用大风发电，则一般是将大风能量转换为驱使电机的机械力，再经过发电厂完成能量转变，从而生成的电量。

技术的应用分析方法一般是：（1）风机种类。

一般根据装机容量指标加以分类，一般包括中小型机、中型机、较大型机，还有特殊型机。

通常，风机的体积越大，其桨叶的直径也就大。

而按照风力速度指标，可以精细地分为恒速机、变速机，或者多态定速机。

（2）装置的结构与功能解析。

运转的风力发电机组，组成结构包含风轮、机舱、塔筒和基础部分。

运转的风轮中学，组成结构包含叶片和变桨机构等。

叶片的形态如何，关系到风能的吸收多少。

工作中，当风机速度如果超过切出风力，则经过调节转动状态的叶尖，就能够进行气动制动。

（3）风机控制方法。

目前常用的并网发电机，种类分为双馈机、双速异步机及其自变速的风力发电机。

新的并网技术，引进了模糊控制技术，可以有效调节转速或者输出功率。

同时运用神经网络，对桨距角加以限制，从而预知了风轮气动特性，有着不错的效果。

当风电场达到并网工作条件后，吸收无功，为提高工作效率，给风电场配备SVC和其他无功补偿装置，降低由于输入能量造成的设备振动现象，改善设备工作状况。

风电场AVC自动电压无功控制概述摘要：随着风电场装机容量的增大，并网风电场及其接入地区电网的安全稳定运行日益受到关注，其中一个重要方面就是风电系统的电压和无功功率问题。

大规模风电并网会引起电网电压波动，尤其以接入点的电压波动最为突出。

显然，抑制风电场接入点电压波动需要建立风电场级的AVC（自动电压控制Automatic Voltage Control）系统，这对保障电能质量、提高输电效率、降低网损、实现系统稳定而经济运行、顺应社会发展、共创和谐社会有着长远的意义。

关键词：风电场；AVC；无功控制一、系统架构风电场无功电压控制系统的控制对象包括风电机组、无功补偿装置（SVC、SVG等）以及升压变电站主变压器分接头三部分。

风电场自动电压控制系统应能合理分配风电机组、无功补偿装置的无功出力均衡，保证风电场设备在安全稳定运行的前提下，实现动态的连续调节以控制并网点电压，满足电网电压的要求。

（一）AVC子站控制终端接收调度AVC主站系统的各种遥调指令，并可靠、准确执行，同时将子站相关信息上传到AVC调度主站。

AVC子站系统具有分析和计算功能，通过特定优化策略完成无功在受控源间的分配，达到调压的目的。

子站建立了完整可靠的安全约束条件，从而完成正确的动作。

（二）AVC子站控制终端可以实现对多个无功源的协调控制，同时AVC子站还可以进行进一步的优化，充分考虑设备电气特性、操作特性、设备寿命等因素，结合风电场和电网运行状态采取适合的措施快速响应调节要求。

（三）AVC子站系统控制终端与站内综合自动化系统、风电机组监控系统、无功补偿装置控制器、并联电容器等监控对象相连，完成信息采集和控制调节的功能。

二、风电场AVC控制目标、控制对象及控制模式（一）控制目标AVC子站以风电场高压侧母线电压或上网无功功率为控制目标。

（二）控制对象AVC子站依据调度AVC主站下发的高压母线电压，具备自动对风电场内各种无功设备进行无功电压协调控制的功能。

A VC技术在新能源场站的应用发布时间：2021-04-28T10:57:19.740Z 来源：《电力设备》2020年第33期作者：张鹏[导读] 摘要：随着新能源发电设备占比在电网的比重不断提升和智能电网发展要求，我国电网对电网电压条件的需求也日益增大，而A VC （自动电压控制）技术作为重要的电网控制方案对稳定电网电压，提高电能质量有着积极的促进作用，因此，在新能源发电场站中，运用A VC技术成为新时期电网建设的重要手段，对此，本文首先分析了新能源发电的特点和运用A VC技术的必要性，并分析了A VC技术的优势，最后提出了在新能源场站中运用A VC的（山西世纪中试电力科学技术有限公司 030002）摘要：随着新能源发电设备占比在电网的比重不断提升和智能电网发展要求，我国电网对电网电压条件的需求也日益增大，而AVC （自动电压控制）技术作为重要的电网控制方案对稳定电网电压，提高电能质量有着积极的促进作用，因此，在新能源发电场站中，运用AVC技术成为新时期电网建设的重要手段，对此，本文首先分析了新能源发电的特点和运用AVC技术的必要性，并分析了AVC技术的优势，最后提出了在新能源场站中运用AVC的具体技术方法，以期为我国新能源发电领域和电网建设领域的高质量发展提供一些有价值的参考思路。

关键词：新能源发电；AVC技术；电网；自动控制引言：2020年，我国能源战略规划指出，要在2030年达到碳排放高峰，2050年实现碳中和，这就必然需要大量的新能源供能来代替传统的以燃煤、燃气为主的能源，新能源主要包括风电、太阳能发电、潮流能、生物质能等，但新能源发电系统稳定性较差，对电网吸纳能力要求较高，因此如何有效的进行快速的电压和功率调节是未来电网建设需要解决的重要问题，传统的人工控制的方式来实现电网电压和无功的调节技术反应慢，周期长，已经无法适应未来以新能源为主导的电网发展趋势，需要加快研究和部署适用于新能源场站的自动电压控制系统(AVC)，并充分利用高效快速的网络信息技术，加强电网中已经投运的新能源发电系统的无功水平和电压频率进行自动调控，以保证电网输出满足电能质量标准。

国能日新资料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。

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。

内蒙古电网风电场(光伏电站)自动电压控制系统(AVC)管理规定为保证内蒙古电网电压稳定运行，规范风电场(光伏电站)自动电压控制系统管理工作，特制订本办法。

1总体要求1.1接入内蒙古电网的风电场(光伏电站)应按照接入电网技术要求配备AVC 子站装置，接受调控中心(地区调度)AVC主站系统的实时闭环控制，风电场(光伏电站)所有无功电源(包括无功补偿装置、风力发电机组/光伏逆变器)及接入电网的主变压器分接头均应参与电网无功电压自动控制。

1.2新建风电场(光伏电站)投产时要同步具备AVC功能；已投产风电场(光伏电站)，要逐步改造具备AVC功能。

新建风电场(光伏电站)并网前应完成AVC 子站设备与调控中心(地区调度)AVC主站系统的信号对调工作，并网后一个月内应完成与调控中心(地区调度)AVC主站系统的闭环联调工作，并向调控中心(地区调度)上报联调报告，经审核满足要求后投入闭环运行。

1.3风电场(光伏电站)应建立AVC子站设备技术档案，包括产品使用和维护说明书、图纸、出厂检验记录和合格证、安装调试检验报告、现场调试报告、闭环联调报告、设备定值清单和运行维护记录等，并报调控中心(地区调度)备案。

2 接入划分及专业管理分工2.1升压站高压侧母线为220kV及以上电压等级的风电场(光伏电站)，其AVC 子站接入调控中心AVC主站并闭环运行；升压站高压侧母线为110kV及以下电压等级的风电场(光伏电站)，其AVC子站接入地区调度AVC主站并闭环运行。

2.2调控中心(地区调度)系统运行专业是风电场(光伏电站)AVC系统的运行管理部门，负责指导和督促风电场(光伏电站)落实AVC工作，对AVC运行结果进行分析、考核，对运行参数和定值进行审核。

调控中心(地区调度)自动化专业负责与AVC子站的调试试验和运行维护工作，并对子站设备进行考核工作。

3 AVC子站定值管理AVC子站定值由风电场(光伏电站)在满足调度和装置性能要求的前提下自行制定并报调控中心(地区调度)备案。