光伏站电力监控系统介绍
升 压 站 后 台 监 控
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光
伏
区
设
备
监
控
画
面
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集
电
线
路
监
控
画
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光
伏
区
通
讯
拓
扑
图
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AVC控制系统介绍
主要功能 AVC系统组成及网络构架 AVC功能介绍 AVC逻辑原理 AVC适用范围
主要功能
功能1 信息融合及信息通信
将光伏电站相关子系统（升压站自动化、无功补偿 装置、逆变器、环境监测系统、光功率预测系统）的实 时运行信息进行数据融合
控制方式设置
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3. 功能介绍-计划曲线
有功计划曲线、无功计划曲线、电压计划曲线
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3. 功能介绍-逆变器监控
有功监控
无功监控
闭锁操作
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3. 功能介绍-调度对点
调试模式下进行调度对点
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4. 逻辑原理-工艺流程
初始化控制模式及
指令
读取定值计划曲线
通讯状态判断
一级控制器
拓扑分析 二级控制器数据
与调度中心通信，完成光伏数据信息上传，可接收 调度中心实时控制指令和计划曲线
基于功率优化控制策略，下发调节指令
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功能2
技术实功率优化控制-综述 现：子站部署
将光伏电站视为一个大容量传统电源，使其具备功率可观 测性和可控性；融合相关子系统数据信息，提升整体控制 性能；对于光伏电站所有无功源进行统一管理和协调控制。
光伏站电力监控系统介绍
目录
光伏站工作方式 光伏站后台监控 光伏站功率控制优化系统 光伏站功率预测系统
1.光伏电站工作方式
110Kv
主变1 35Kv
母联2
主变2
母联1
SVG1 汇集线1
汇集线2 SVG2
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2.逆变器主电路拓扑示意图：
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光伏站后台监控系统介绍
升压站监控画面 光伏区设备监控画面 集电线路监控画面 光伏区集电线路通讯拓扑图
光照短期预报数据
光照超短期预报数据
光伏电站光照强度 预报模块
光伏电站 功率预测模块
超短期功率预测
依据环境监测仪数据并结合统计模型
输出未来0-4小时风光伏功率预报数据，
时间分辨率为15分钟，更新周期为15分 环境监测仪实时
钟。
及历史数据
光伏电站 机组检修计划及
故障记录
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预测系统数据源
光伏电站： 并网点有功功率、逆变器运行状态、环境监测
完全满足“光伏电站接入电力系统的技术规定”，使光伏 电站在功率控制方面成为友好型光伏电站
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功能2 功率优化控制-有功
➢ 光伏电站有功功率分配
将整个光伏电站按区域（光伏阵列）划分，按照各区域的实 际发电能力分配全站目标指令；在各区域内充分考虑各逆 变器的实际发电能力完成区域内的指令分配。
分配策略：
A. 相似裕度 B. 等比例 C. 最优经济负荷分配 D. 样板机设定
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功能2 功率优化控制-无功
➢ 光伏电站无功功率分配 将整个光伏电站按区域（光伏阵列）划分，同时调动光伏电 站内所有无功源（无功补偿设备、逆变器）进行统一管理； 协调控制多台SVC/SVG无功补偿设备的，避免调节振荡， 保证站内无功裕度
功
一级控 制器相 似裕度
分配
二级控 制器相 似裕度
分配
逆 变 器
升压 电压 变压
器
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4. 逻辑原理-关键参数计算原理
全站可发有功最大值
= 各个二级控制器可发有功最大值相加
二级控制器可发有功最大值 = 各个逆变器可发有功最大值之和
全站可发有功最小值
= 各个二级控制器可发有功最小值相加之和
二级控制器可发有功最小值 = 各个逆变器可发有功最小值之和
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2.系统组成及网络结构
CSC-800WS光伏电站功率控制子站
（监控后台） 二级优化控制器
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CSC-800WS光伏电站功率控制子站
2.系统组成及网络结构-组成及功能
监控后台
厂级控制器
二级控制器
读取厂级控制器数据 读取二级控制器数据 向厂级控制器下发指令
接受调度指令 接受监控后台指令 接入二级控制器数据 接入NCS数据 接入SVG数据 逻辑运算 向SVG下发指令 向二级控制器下发指令
仪（直射辐照度、散射辐照度、环境温度、电池 板温度、湿度、气压、风速、风向） 数值天气预报：
天气预报服务商提供：风速、风向、温度、湿 度、气压、辐照度
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界面 展示
实时预测结果展示
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界面 展示
历史预测结果
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气象历史预测结果
界 面 展 示
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全站可发无功最大值 = 各个二级控制器可发无功最大值相加之和 + SVG可发无功最大值之和 全站可发无功最小值 = 各个二级控制器可发无功最小值相加之和 + SVG可发无功最小值之和
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4. 逻辑原理-关键参数计算原理
全站有功上调裕度 = 全站可发有功最大值 - 各逆变器实发有功之和 全站有功下调裕度 = 各逆变器实发有功之和 - 全站可发有功最小值 全站无功上调裕度 = 全站可发无功最大值 - （各逆变器实发无功之和 + 各SVG实发无功之和） 全站无功下调裕度 =（各逆变器实发无功之和 + 各SVG实发无功之和） - 全站可发无功最小值
国网技术指标要求：
1、短期功率预测要求月准确度达到80%~85%；
2、超短期功率预测要求月准确度达到90%以上；
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功率预测系统背景介绍
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风电/光伏功率预测系统硬件网络结构
预测系统架构
综合
自动化 系统
调度系统
操作员站
Internet
远动通信装置
测风塔/ 环境监 测仪
防火墙
网络隔离装置
多时间尺度的无功源协调控制； 逆变器机组以两种运行模式参与无功调节； 故障闭锁无功功率调节；
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功能3 运行监控
监视类：子站运行状态、故障报警、实时跟踪曲线； 控制类：模式投退、定值管理、计划曲线、人工指令； 分析考核类：稳态下对逆变器、无功补偿系统控制指令； 与实际值的对比考核，系统故障触发的过程录波； 记录统计类：数据报表统计；
接入逆变器数据 接受厂级控制器指令 逻辑运算 向逆变器下发指令
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2.系统组成及网络结构-数据流
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2.系统组成及网络结构-数据流
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3. 功能介绍-有功调节
指令输入
关键参数显示
控制方式设置
报警监视
有功调节曲线显示
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3. 功能介绍-无功调节
指令输入
报警监视
关键参数显示
电压调节曲线显示 无功调节曲线显示
死区
全站
+ 根据AGC控
制方式选
判断
- 择有功指 令
1分钟 变化 量约
束
10分 钟变 化量
约束
一级控 制器相 似裕度
分配
二级控 制器相 似裕度
分配
逆变 器
升压 变压
器
有功
AVC
HMI电压指令 调度电压指令 计划曲线指令
死区
+ 根据AVC控
制方式选
判断
调节 速率
- 择电压指 令
约束
SVG
全站
电压 转换 为无
光伏电站 机组检修计划及
故障记录
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功率预报模块
短期功率预测
依据数值天气预报参数和本站气象及 功率历史数据，输出未来72小时光伏功 率预测数据，时间分辨率为15分钟；
数值天气预报数据
光伏电站功率实时 及历史数据、调度
指令
超短期气象预测
根据本站历史气象数据，直接预测未 来4小时的气象信息；
规约转换
。。。。
规约转换
风电/ 光伏功率预 测服务器
逆变器
风机
数值天气预报处理 服务器
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光伏电站功率预测系统 预测系统架构
数值天气预报数据
光伏电站功率实时 及历史数据、调度
指令
光伏电站光照强度 预报模块
光照 短期预 报数据 光照 超短期 预报数 据
光伏电站 功率预测模块
环境监测仪实时 及历史数据
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功率预测系统背景介绍
风、光照的间歇性、随机性和波动性造成风电场、 光伏电站出力的不确定性，给电网调度和安全等 带来一系列问题，也给风电场接入电网造成困难。
风电/光伏功率预测是解决这一问题的重要技术 手段。
同时，功率预测也是风电/光伏场站运营、提高 风机、逆变器可利用率的重要技术手段。
SVG数据初始化
AGC、AVC指令获取
AGC、AVC指令分配
AGC、AVC指令输出
二级控制器
初始化控制模式及 指令
读取定值 通讯状态判断 逆变器数据初始化 AGC、AVC指令获取 AGC、AVC指令分配 AGC、AVC指令输出
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4. 逻辑原理-指令过程
AGC
HMI有功指令 调度有功指令 计划曲线指令
