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 隨著光伏產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，截止到2015年底我國光伏累計裝機已達到4300萬kW，并且有專家預(yù)計，“十三五”期間，我國每年新增光伏裝機總量將達2000萬kW左右，其中將有60%為地面光伏電站，由此可見，光伏電站的總體建設(shè)規(guī)模將進一步加大。

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能，具有很大的不確定性，并且由于逆變器特性，一般都無法進行無功調(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)運而生。

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

1 AGC與AVC系統(tǒng)

AGC系統(tǒng)是指自動發(fā)電控制系統(tǒng)，它通過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)處于安全的運行狀態(tài)。由于太陽能的間歇性、隨機性特點，光伏電站的大規(guī)模并網(wǎng)給電網(wǎng)調(diào)度帶來了巨大的調(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，光伏電站通過利用有功自動控制系統(tǒng)在規(guī)定的出力調(diào)整范圍內(nèi)，通過實時跟蹤上級電力調(diào)度部門下發(fā)的調(diào)節(jié)指令，按照一定調(diào)節(jié)速率實時調(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)是指自動電壓無功控制系統(tǒng)，它通過自動調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓、無功，提高電網(wǎng)的電壓質(zhì)量，降低電網(wǎng)損耗，實現(xiàn)電網(wǎng)的穩(wěn)定和經(jīng)濟運行。為了維持所希望的目標(biāo)電壓，光伏電站通過利用自動電壓無功控制系統(tǒng)的無功優(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)無功，通過閉環(huán)控制，實現(xiàn)系統(tǒng)電壓的調(diào)節(jié)，從而使系統(tǒng)電壓逼近或達到目標(biāo)值，以滿足電力系統(tǒng)無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、通信管理機和工作站三部分組成。AGC/AVC主機主要用于控制策略的生成，通信管理機主要用于數(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。

通信管理機接收上級電力調(diào)度部門下發(fā)的功率、電壓調(diào)節(jié)命令，簡單處理后，利用消息總線把命令發(fā)送給AGC/AVC主機用于調(diào)節(jié)，通信管理機還需采集站內(nèi)各逆變器、無功補償裝置的有功、無功、電壓、功率因數(shù)等實時信息，發(fā)送給AGC/AVC主機用于策略分析。

AGC/AVC主機負責(zé)數(shù)據(jù)的處理、存儲和控制命令的生成，AGC/AVC主機即可AGC、AVC功能獨立運行，也可整體運行。AGC/AVC主機收到上級調(diào)度的調(diào)節(jié)命令后，結(jié)合站內(nèi)SCADA實時信息，利用有功、電壓調(diào)節(jié)算法生成控制策略，并通過通信管理機把控制命令分發(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主機和通信管理機之間通過標(biāo)準(zhǔn)的電力通信方式交互，保證了策略控制和數(shù)據(jù)采集的完全獨立，在增加新設(shè)備時只需選用對應(yīng)廠家的通信管理機或只修改通信管理機的通信接口即可，從而增加了AGC/AVC系統(tǒng)的可擴展性和穩(wěn)定性。

3 AGC與AVC系統(tǒng)控制流程及策略

AGC/AVC系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過跟蹤上級調(diào)度的發(fā)電計劃來調(diào)節(jié)電站的有功和無功出力，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，實現(xiàn)電網(wǎng)的安全運行。