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(正式版)

国家标准《电力系统网源协调技术要求》编制说明（一）工作简况1 任务来源截至2016 年底，我国已投产“六交七直”特高压输变电工程，新能源总装机超过2 亿千瓦，电网特性发生深刻变化，现有电网运行标准主要基于传统纯交流同步电网制定，难以全面支撑大容量直流和大规模新能源接入后特高压交直流混联大电网的安全稳定运行。

同时厂网分开后，部分电厂为片面追求经济效益而减弱了机组对电网的支撑能力，亟需加强对网源协调的技术监督。

2018年，中国电力科学研究院有限公司向中国电力企业联合会申请编制《电力系统网源协调技术要求》；同年，该标准申请获得立项，标准计划号为20184612 -T-524。

2 主要工作过程2017年12月，全国电网运行与控制标准化技术委员会秘书召开起草组工作汇报会，确定制定《电力系统网源协调技术要求》，并成立编制工作组。

（1）. 项目计划下达前编写组成员开展了核电机组与新能源机组调频性能的调研，并在西北地区开展了新能源机组参与一次调频可行性研究。

（2）. 2018年1月-3月，在国家电网公司3楼会议室共召开了5次讨论会，参会人员主要包括电网公司调度人员、各电科院人员，通过这5次的讨论形成了标准大纲与编写分工。

（3）. 2018年12月在广州召开第一次工作会议，进行标准合稿，参会人员为标准编写组部分成员，最终形成了标准初稿，并讨论后提出修改意见。

（4）. 2019年3月，在北京召开了全体编写组成员参加的第二次工作会议，详细讨论了初稿内容，并进行现场修改了标准中第4部分内容，形成了征求意见稿。

3 主要参编单位国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司、中国电力科学研究院有限公司、内蒙古电力（集团）有限责任公司、中国大唐集团公司、中国长江电力股份有限公司三峡水力发电厂、中国广核集团、国电科学技术研究院、浙江浙能技术研究院有限公司、华电电力科学研究院、中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司。

4 工作组成员李明节、于钊、何凤军、王超、冷喜武、周剑、张剑云、周成、齐军、罗仁彩、李文锋、董存、李琰、伦涛、徐珂、程林、程松、吴跨宇、梅勇、邵广惠、曹路、陶向宇、党杰、刘建坤、戴承伟、迟永宁、袁其斌、宋瑞华、孙骁强、徐友平、张延鹏、朱立平、罗亚洲、常喜强、柯贤波、陈新琪、吴涛、王英林、陈刚、李莹、艾东平。

风电场远动与数据网设备介绍及检查项目针对2015年1月化德风电场远动和内蒙调度数据网设备故障，为提高风电场远动与数据网设备正常运行和维护水平，现将风电场远动及数据网日常巡视项目及要求进行如下说明，请二连、化德风电场运行人员进行学习。

第一部分风电场远动（IEC-101）一、远动基础知识(1)远动装置的定义所谓远动装置就是为了完成调度与变电站之间各种信息的采集并实时进行自动传输和交换的自动装置。

它是电力系统调度综合自动化的基础。

它将各个厂、所、站的运行工况（包括开关状态、设备的运行参数等）转换成便于传输的信号形式，加上保护措施以防止传输过程中的外界干扰，经过调制后，由专门的信息通道传送到调度所。

在调度所的中心站经过反调制，还原为原来对应于厂、所、站工况的一些信号再显示出来，供给调度人员监控之用。

调度人员的一些控制命令也可以通过类似过程传送到远方厂、所、站，驱动被控对象。

这一过程实际上涉及遥测、遥信、遥调、遥控，所以，远动技术是四遥的结合。

（2）远动装置的规约风电场远动主要采用问答式规约，其主要特点是以主站端为主，主站端向远方站询问召唤某一类别信息，远方站即将此种类别信息作回答。

主站端正确接受此类别信息后，才开始下一轮新的询问，否则还继续向远方站询问召唤此类信息。

问答式规约（Polling）主站与多个 RTU 通信时，主站掌握通信主动权。

主站轮流询问各个子站，并接收子站送来的消息。

为了提高效率，子站在有变化时才报告发送。

特点：RTU 有问必答，无问不答。

点对点方式连接时候，允许 RTU 主动发送重要的事件（如变位），提高实时性。

部颁规约：DL/T634-1997，国际标准：IEC60870-101（3）远动信号的分类远动信号主要包括：3.1遥测，遥测将远方站的各种测量值传送到主站端。

遥测的主要技术指标是模拟转器的准确度、分辨率、温度稳定性。

如：电气设备的各种参量，诸如电压、电流、功率；系统频率、电气量的功率角，发（耗）电量以及变压器分接头位置、脉冲电能表等。

浅析自动电压调控系统在包头第三热电厂中的应用X王鸿茹,武海津(内蒙古包头第三热电厂,内蒙古包头　014010) 摘　要:电压是电力系统电能质量的重要指标之一。

如何使得电网保障电能质量,提高输电效率,降低网损,实现稳定运行和经济运行,是顺应社会发展的战略要求,对共创和谐社会有着长远的意义。

随着自动电压无功调控系统AVC 系统的开发与成熟,发电厂投入自动电压调控系统(AVC )将发电厂母线电压的调整由人工监控改为自动调控,对稳定电网可靠运行有着重大意义。

包头第三热电厂的A VC 投入为机组优化运行向自动化更加迈进了一步。

关键词:电压;自动调控;电网稳定 中图分类号:T M861 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)03—0091—011　AVC 改造问题的提出包头第三热电厂是两台300MW 的机组,1#、2#机组经升压站接入220kV 高压母线。

运行方式按照内蒙古调通中心下发的发电厂电压调控的范围运行,但由于各电厂只关注自身母线电压,没有从全局角度协调无功分配,电网无功功率无谓搬运现象突出,经常出现无功环流现象,造成不必要的有功损耗。

各厂、站无功电压控制没有进行协调,造成电网运行不经济。

随着自动电压调节系统(AVC)的开发与应用,包头第三热电厂的自动电压控制投入运行,运行后220kV 母线的电压可以通装设自动电压控制(AVC )装置来实现,从全局对电网无功潮流和发电机组无功功率进行协调控制,实现电厂母线电压和无功功率的自动调控,合理协调电网无功分布,以保证电网安全稳定运行,提高电压质量和减少网损,降低运行人员劳动强度。

2　AVC 系统改造2.1　AVC 的控制方案电厂侧AVC 子站通过现有远动通道接收省调AVC 主站下发的电厂高压侧母线电压调整量指令,根据该值计算电厂总无功功率需求值,并按照等功率因数的无功分配策略分配至各机组,在充分考虑各种约束条件后,计算出对应的控制脉冲宽度,下发至AVC 执行终端,执行终端输出增减信号给励磁系统,由励磁系统调节机组无功功率。

国家能源局关于印发《电力并网运行管理规定》的通知正文：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------国家能源局关于印发《电力并网运行管理规定》的通知国能发监管规〔2021〕60号各派出机构，中国核工业集团有限公司、国家电网有限公司、中国南方电网有限责任公司、中国华能集团有限公司、中国大唐集团有限公司、中国华电集团有限公司、国家电力投资集团有限公司、中国长江三峡集团有限公司、国家能源投资集团有限责任公司、国家开发投资集团有限公司、华润（集团）有限公司、中国广核集团有限公司、内蒙古电力（集团）有限责任公司，北京电力交易中心有限公司、广州电力交易中心有限责任公司：为深入贯彻落实党中央、国务院决策部署，完整准确全面贯彻新发展理念，做好碳达峰、碳中和工作，推动构建新型电力系统，规范电力系统并网运行管理，国家能源局对《发电厂并网运行管理规定》（电监市场〔2006〕42号）进行了修订，并将名称修改为《电力并网运行管理规定》（以下简称《规定》），现将《规定》印发给你们，请遵照执行。

国家能源局各派出机构要根据《规定》要求，组织相关部门和单位制修订各地现行管理实施细则，并报国家能源局备案。

国家能源局2021年12月21日电力并网运行管理规定第一章总则第一条为深入贯彻落实党中央、国务院决策部署，完整准确全面贯彻新发展理念，做好碳达峰、碳中和工作，构建新型电力系统，深化电力体制改革，持续推动能源高质量发展，保障电力系统安全、优质、经济运行及电力市场有序运营，促进源网荷储协调发展，维护社会公共利益和电力投资者、经营者、使用者的合法权益，根据《中华人民共和国电力法》《电力监管条例》等有关法律法规，制定本规定。

April"0"1No. 8 Total No. 474"0"1 年4 月第8期总第474期内 蒙 古 科 技 与 经 济Inner Mongolia Science Technology & Economy基于RTDS 的风电场A V C 动模仿真试驗分析王浩（呼和浩特供电局，内蒙古呼和浩特010050）摘 要：分别从控制手段及控制策略、控制方式、调压手段、输入输出、通信配置方面介绍了风力发电AVC 控制 系统的基本原理，利用仿真实验工具RTDS 对其进行电压调节动模仿真试验，并对风力发电 AVC 系统的调控性能进行了评估，试验结果表明:AVC 系统满足电网调度所需要求，对保证电 网 的 电压合格率、减少无功损耗、增强系统的安全稳定运行能力发挥了关键的作用&关键词：风力发电；AVC ；RTDS中图分类号:TP23：TM743 文献标识码:A 随着风力发电技术的迅速发展和国家的政策 支持，近年来我国风力发电发展迅速°但是，因为风 电系统本身特有的运行特征和控制特征，以及风电 场接入电网方式，大面风电并网对网内造成暂态特性、静态特性、频率稳定、电压质量、电能质量和电网 保护方面产生一定水平的扰动，其中最为显著的是电压无功问题AVC 是大规模风力发电集中 地区无功电压平衡的重要部分，其在负荷、电网节点处的无功电压合 理分布起关键作用°目前，风力发电厂的调度自动 化发展情况尚处于起步阶段，风力发电不易观察测量，不易控制等问题较为突出°所以，在较为完善的 火力发电厂、变电站AVC 系统的前提下，考虑风力发电厂自身的控制特征，改善风力发电厂调度自动 化程度，增加无功补偿装置的应用效率，加强电压稳定性，达到风力发电有序的精确地控制，综合控制风力发电厂及无功补偿装置的无功输出，对电网的电 压调控具有关键作用⑵’1 风电场AVC 控制系统基本原理1. 1 风电场 AVC 控制手段及控制策略风电场 AVC 定时接收调度主站下发的控制电 压目标值，根据风机、SVC 、其他无功调节设备的运 行工况、无功调节能力，风场本地无功控制系统利用 电力网络拓扑图为基准，考虑风力发电机补偿、无功 补偿设备的作用'AVC 系统计算出对应风机机组的无功出力，通过AVC 系统内部转换成功率因数设定值以通讯方 式下发至风电场风机监控系统，风机监控系统下发 指令给单个风力发电机的本地控制系统，再由风力 发电机控制变流器控制输出的无功'1. 2 风电场AVC 控制方式风电场AVC 子站通过风电信息终端接收内蒙古中调 AVC 主站下发的风电场220KV 母线电压 调整量'风电场侧 AVC 子站系统的调节范围有风 机、SVC 和主变分接头，在充分考虑各种约束条件文章编号 1007—6921（2021）08—0095—02后，首先计算出对应风机机组的无功出力，由全场风 机监控系统接收命令，再把命令发送给各台风力发电机，由风力发电机就地控制系统控制风机无功功 率的输出'1. 3 风电场AVC 调压手段风电场调压手段为AVC 自动电压控制策略° 风电场 AVC 子站通过风机信息终端接收内蒙古中调AVC 主站下发的风电场220KV 母线电压调整 量°在充分考虑各种约束条件后，首先计算出对应 风机机组的无功出力，当风机无功出力不能满足系统需求时，加入SVC 进行调节，SVC 无功裕度不足 时加入主变压器分接头进行调整'如果风电场不投入 AVC 自 动电压控制系统的 话，风电场可通过就地控制SVC 进行调压，在SVC上位机上手动输入220kV 母线电压目标值或无功功率设定值，均可通过SVC 发出感性/容性无功功 率进行调压'1. 4 风电场AV C 的输入输出风电场AVC 子站与内蒙古中调 AVC 主站通过风机信息终端实现通信°子站负责信息采集接收°子站系统利用RTU 设备得到母线和主变信 息，这种方式合理规避了子站采集信息和中调采集 信息的数据源相同而导致的数据重复，子站采集的数据有：高、低压侧母线电压、变压器有用功率及无 功功率等等子站给风力发电机下发命令，通过风机本地风机监控系统调整风力发电机无功出力，同样下发命令给SVC 系统，调整SVC 的无功出力情况° AVC 子站状态信号经由 风机信息终端上传至中 调 AVC 主站1. 5 风电场AVC 系统的通信配置风电场采用系统双主机配置方式，配置2台系 统主机 子站负责接收内蒙古中调发出的母线电压 调节命令，经过计算处理，下发命令给风力发电机及SVC 设备收稿日期!020 —12 —14作者简介：王浩（1989—）,男，内蒙古人，工程师，硕士，主要研究方向：电网调度自动化&・95・总第474期内蒙古科技与经济当SVC装置达到满出力运行时，AVC子站系统再根据当前所需要调节的220kV母线电压值提示运行人员调整主变分接头位置°具体控制方式及要求，按照电网公司相关规定、要求，将控制方式调整为最优化、最经济运行方式°SVC能实现接收AVC子站下发的电压或无功(功率因数)指令，自动调节SVC无功出力°子站与风电场主控制室系统后台通信°子站系统作为系统终端主机，后台则属于控制端属于人机交换界面来监控和控制子站主机'2风电场AVC动模仿真试验分析2.1RTDS实时数字仿真器介绍表1综合控制的电压调节试验数据序号AVC控制指令及数据:AVC系统动态行为时间数据/AVC指令1调节前母线电压：233kV主变挡位：5/216：08：47收到电压调节齢：3800AVC系统接受主站上调母线电压齢316：08：47启动15风■机电压调节，调节量为2.00AVC系统提高51风■机无功出力416：08：47启动25风■机电压调节，调节量为2.00AVC系统提高52风机无功出力516：10：26风机调节裕度不足、转人SVC优先模式风机无功出力达到其无功上限，母线电压仍未达到目标值,AVC系统切换至SVC调压模式616：10：26启动SVC电压调节调节量为1.00AVC系统调节提高SVC无功出力716:1305SVC调节裕度不足，启动变压器分接头调节SVC无功出力达到其无功上限，母线电压仍未达到目标值，进行分接头调节，由5挡调至10挡到达主变分接头上限816:1313电压调节到位谜人跟踪模式母线电压达标后停止调节#调压过程历时326s9调节后母线电压:2335V主变挡位10Ql：40MvarQ2：40MvarQSVC：156MVar/实时数字仿真器RTDS是由加拿大Manitoba直流研究所开发的电力系统实时仿真系统较常规仿真而言，RTDS具有快捷的搭建模型能力，精准地完成电力系统动态仿真仿真试验，具有较强的延伸性和兼容性’RTDS通过数模转换可以把仿真结论以模拟量形式导出，在仿真各类控制过程及继保试验将RTDS与实物设备链接，形成闭环回路，笔者利用此功能实现了RTDS仿真数字模型与AVC设备的闭环回路’由上可知，RTDS是一种较为领先的时时仿真・96・平台，可以实现数字一物理结合的仿真模式’2.2试验概述本试验利用模拟主站来模拟中调下发指令# AVC系统接收指令后，进行协调控制，下发指令给RTDS仿真的相应受控目标，受控目标执行控制任务后，反馈给AVC子站后台，通过AVC软件界面读取'在测试过程中，在AVC系统子站后台观测系统的运行工况，如母线电压、风机出口电压、有功、无功、开关开断情况、装置状态等遥信、遥测量°2.3综合调控测试在测试中，用Q1表示1号风机无功出力、Q2表示2号风机无功出力、QSVC表示SVC无功出力，电压调节死区为lkV,测试前将SVC调节至远控模式'表1给出了电压调节的详细过程，AVC收到调节指令，向风机发出调节命令，进入风机调节模式#风机响应为调节裕度不足时，转入SVC调节模式# SVC无功出力达到其上限，母线电压仍未达到目标值，AVC切换至主变分接头调节，从而达到调节电压的目的'3结束语笔者研究了AVC的控制方法，包括其控制手段、控制策略、控制方式、调压手段及输入输出方法°介绍了AVC通信原理#即由中调到AVC主站、AVC子站，由AVC子站分别到风机监控系统、风电场升压站监控系统、SVC系统°基于风电场现场情况，建立了AVC系统的RTDS动模仿真模型，并进行综合调控试验'仿真试验结果表明，AVC系统在电压无功控制精度、响应速度、安全性能等指标满足电网所需要求，改变了人工调节稳定性、准确性、可靠性不足的缺陷，提高了调控效率#改变了传统的调度模式# AVC系统的投运对保障电网的电压正确率、减少无功损耗、增强系统的安全稳定运行能力发挥了关键的作用'［参考文献％「1"乔敏瑞，文玲峰.风电场AVC的优化控制策略研究综述华北电力技术$014,22(6)：52〜56.!"白永祥，房大中，朱长胜.內蒙古电网风电场调度管理技术支持系统设计与应用电力系统自动化$011$5(7)：86〜90.!"燕福龙.电力系统电压和无功功率自动控制:M".北京：中国水利水电出版社$013.「4"丁晓群，陈光宇.智能自动电压控制(Smart AVC)技术「M"北京：机械工业出版社$2012.!"丁晓群，周玲.电网自动电压控制(AVC)技术及案例分析「M"北京：机械工业出版社$2010.。

2012年8月内蒙古科技与经济A ugust2012　第16期总第266期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy&Economy N o.16T o tal N o.266浅谈自动电压控制(AV C)在地调自动化系统的应用吴春梅(呼和浩特供电局调度所,内蒙古呼和浩特　010050) 摘　要:阐述了AVC模块在电网地调调度自动化系统中的功能及应用。

着重介绍了AVC模块技术细则、控制模式以及控制策略3个部分。

关键词:电压控制;电网;调度自动化系统;安全性;经济性 中图分类号:T M761(226) 文献标识码:B 文章编号:1006—7981(2012)16—0080—03 在现代电力行业飞速发展的今天,电网调度自动化系统工程的作用越来越突出,如何利用好计算机系统为电网调度自动化工程服务,已成为电力行业的重要课题。

电网调度自动化系统随着电网的发展已日趋完善,从简单的安全监视已发展到集安全监视、自动控制、经济调度于一体的系统。

即实现了能量管理系统(EM S)。

目前,呼和浩特供电局调度自动化运行的EM S 系统是北京科东公司研制的CC-2000系统,系统采用双网双机冗余配置、功能分布的体系结构。

该系统于2003年投入运行,具备SCADA/AGC和P AS 高级应用功能,实现的主要功能包括:数据采集及处理、告警及越限处理、人工置数、事件顺序记录(SOE)、遥控/遥调、报表生成、人机交互界面等。

1　自动电压控制(AVC)1.1　技术目标自动电压控制(Aut omat ic Volt age Cont rol-AVC)应用的主要目的是将使中枢点电压控制在电压调节范围之内。

对全网无功电压状态进行集中监视和分析计算,从全局的角度对广域分散的电网无功装置进行协调优化控制,是保持系统电压稳定、提升电网电压品质和整个系统经济运行水平、提高无功电压管理水平的重要技术手段。

AVC通过对电压及无功调节设备的合理调整,达到保证电网电压质量和降低网损的目的。