大型并网光伏电站AGC/AVC多模式自动控制系统设计与实现

"碳达峰、碳中和"背景下,能源格局重构和转型是必然所趋,"十四五"规划到2030年风电、光伏非石化能源消费占比达25%,新能源电站自动控制系统需求将到爆发阶段,而AGC/AVC是整个电网优质、安全及经济运行的保障,研发自适应、多种策略准确度高的AGC/AVC系统成为变革目标。结合光伏电站的波动性和不稳定性等特点,全面考虑电网及发电企业的需求,设计了大型并网光伏电站、多模式混合控制策略与调节模式的AGC/AVC自动控制系统,包括系统的物理架构、数据采集与数据处理及实现。该系统是一种基于数学模型的控制算法,根据设置系统参数变化自动调控规则,并融合功率分配思想,提出AGC平均计算策略、AGC带优先级平均策略、AVC带优先级平均计算策略及AVC无功补偿装置和逆变器混合策略等多种自适应控制模式,将实时数据和调度端下发目标曲线对比,调控光伏电站发电的有功功率和无功电压,依据调度分配目标功率进行最优组合策略分配调度电单元逆变器的有功功率,达到分批调控和微调的效果,控制智能化调节精度化,系统具有很强的鲁棒性。在为电网安全、可靠运行保驾护航的同时,实现光伏电站无人值守、少人值班的运营模式,减少运营成本,提高光伏发电系统的优质、可靠和经济运行。

光伏电站逆变器与静止无功发生器无功电压控制策略研究与应用

基于自动电压控制技术对电网无功支撑与安全稳定运行的重要作用,介绍光伏并网点无功电压调节机理,以逆变器和静止无功发生器(static var generator,SVG)为研究对象,对光伏电站无功分配策略、SVG无功置换方法进行研究分析,并通过光伏电站现场试验验证光伏逆变器与SVG协调控制、无功置换的有效性,对新能源并网电站实现区域电网自动电压控制具有参考意义。

考虑AVC的含分布式光伏园区配电网无功电压控制仿真

基于OpenDSS仿真平台,结合国内某园区电网的高密度分布式光伏发电系统,针对光伏逆变器的恒功率因数、变功率因数和电压无功控制3种控制策略进行精细建模,搭建了含变电站AVC(自动电压控制)系统的园区电网详细仿真模型,在此基础上开展了园区电网全天的系统连续控制仿真。通过仿真分析,比较了各控制策略的有效性及其对现有AVC系统的影响,验证了无功电压控制策略的有效性和经济性,可为大量分布式光伏并网后的配电网规划与运行调度提供科学的参考依据,从而保障光伏的安全消纳。

平抑光伏波动的多储能系统控制策略研究

为了提高光伏利用率,平抑光伏波动对电网造成的影响,研究了有效平抑光伏波动的储能控制策略,并比较了三种储能策略。通过某区域电站实测数据仿真计算,结果表明:分布式储能平抑后功率曲线波动度以及储能性能最差。集中式储能波动度和动作次数虽有所降低,但是弃光量减少不明显。类AGC储能控制策略在储能效能、弃光以及提高光伏入网规模优势明显。

考虑光伏发电不确定性的系统补偿AGC方法

以包含光伏发电环节的分布式发电系统自动发电控制(AGC)为研究对象,拟通过补偿环节的引入,对系统结构进行调整,以消除光照不确定性对AGC的负面影响。首先,构建含光伏的互联AGC系统模型,并就光伏发电不确定性对AGC的影响进行分析;然后,设计补偿环节并通过粒子群优化算法对其参数进行优化,获取最优补偿效果;并基于分布式模型预测控制(DMPC)理论,以随机负荷曲线为扰动变量,仿真验证该系统频率变化及区域控制偏差。结果表明,在光伏发电系统输出波动情况下,AGC系统良好的动态响应性能得到保证,从而验证了此方法的可行性和有效性。

基于鲁棒控制的光伏并网系统中抽水蓄能参与电网调频控制策略

抽水蓄能作为技术发展较为成熟的储能形式,主要参与系统的调峰、调频、调相等运行。针对抽水蓄能电站参与含大规模光伏电力系统中的调频运行进行研究,同时兼顾了火力发电的经济性与系统偏差调节速率,建立以综合考虑最大限度发挥抽水蓄能电站调节能力以及快速实现区域控制偏差为目标函数,以库容上下限、机组出力上下限等为约束条件的决策模型。同时提出将鲁棒控制应用于抽水蓄能参与电网调频的应用控制中,建立了火电-抽蓄联合调节的发电控制系统模型。最后,以IEEE39节点系统为例,通过MATLAB仿真,采用提出的鲁棒控制对抽水蓄能机组参与电网调频加以控制,能够有效地对大规模光伏并网带来的出力波动造成的系统频率偏差变化进行调节,验证了模型的有效性及可行性。

光伏电站参与大电网一次调频的控制增益分析

对于光伏电站参与一次调频控制技术而言,调控控制增益是一次调频控制的重要参数,根据目前现有的控制策略来看,在实际应用中还存在一系列的弊端。对光伏电站的一次调频控制增益技术进行研究,并对其增益效果加以分析,指出优化控制方式的不足之处,旨在促进我国光伏发电产业发展。

光伏发电与水电AGC比较

光伏发电的增速正加快,但太阳能的随机性、间歇性直接影响着电网的安全稳定,光伏AGC的建设势在必行。本文通过对光伏和同样身为清洁能源的水电的比较分析,探讨了光伏AGC的控制方式、控制策略和功率预测,并且讨论了水光互补的可行性和优点。