风电场自动电压控制(AVC)系统功能及结构介绍_new要点.doc

风力发电自动电压控制（AVC）系统 功能及结构介绍 安徽立卓智能电网科技有限公司 2011-4 目录 一， 概述 2 二， 风场一般概况 3 三， 风电场AVC系统说明 5 四， 风电场AVC系统技术方案 6 1. 系统结构 6 2. 软件功能 7 3. 风场AVC设备接口描述 8 4. 控制模式 10 5. 控制目标 10 五， 风电场AVC系统规范和标准 10 1. 应用的标准及规范 10 2. 一般工况 11 3. 安装和存放条件 12 4. 供电电源 12 5. 接地条件 12 6. 抗干扰 12 7. 绝缘性能 12 8. 电磁兼容性 12 9. 机械性能 13 概述 作为一种经济、清洁的可再生新能源，风力发电越来越受到广泛应用。据相关数据统计，2008年我国当年新增风电装机容量超过600万千瓦，累计装机容量达到1200万千瓦以上，2009年新增装机容量达到1300万千瓦，累计装机容量达到2500万千瓦以上。在今后3~5年乃至10年中，预计我国每年新增装机容量将保持在500~800万千瓦。 由于风力发电厂安装地点都离负荷中心较远，一般都是通过220kV或500kV超高压线路与系统相连，加之风力发电的输出功率的随机性较强，因此其公共连接点的无功、电压和网损的控制就显得比较困难。目前风力发电厂为控制高压母线电压在一定波动范围内并对风场所消耗的无功进行补偿，现装有的补偿设备种类有，纯电容补偿，SVC（大部分为MCR）和少量的SVG。 目前各省网公司正在实施所辖电网内风电场的AVC控制，为达到较好的控制效果，减少电压波动提高电压合格率，为电网提供必要无功支撑和降低网损的要求，希望对装机容量占全网发电容量比重越来越大的风力发电场进行无功和电压控制，即在系统需要的时候既可发出无功，又可以吸收网上过剩的无功功率，以达到减少电压波动，控制电压和降低网损的目的。 风场一般概况 风机输出电压一般为690V，每台发电机有一箱式变压器将电压升至35kV，几台箱式变串联经35kV开关接与35kV母线。35kV母线接有无功补偿设备。主变压器为有载调压变压器。 风电厂系统一般图示： 目前国内风电场安装的风机机组一般为三类：鼠笼式双速异步发电机，双馈异步感应式发电机组和永磁同步发电机。 早期的鼠笼式异步发电机只能吸收电网无功，无法实现调节，只能通过调节风电场的无功补偿装置调节无功出力，实现并网点电压调节，后鼠笼式异步风机经过改造，在机端加装了电容器组，通过对机端电容器组的投切可以实现对风机无功的控制。 双馈电机的励磁除了可以调节电流幅值外，亦可以调节其相位，当转子电流的相位改变时，由转子电流产生的转子磁场在气隙空间的位置就产生一个位移，改变了双馈电机电势与电网电压向量的相对位置，也就改变了电机的功率角。所以双馈电机不仅可调节无功功率，也可调节有功功率。一般来说，当电机吸收电网的无功功率时，往往功率角变大，使电机的稳定性下降。而双馈电机却可通过调节励磁电流的相位，减小机组的功率角，使机组运行的稳定性提高，从而可多吸收无功功率，克服由于晚间负荷下降，电网电压过高的困难。经典的三层软件体系结构和分布组件式架构，其整体结构如图所示。 表现层是用户与系统交换的前端，面对需要批量录入和频繁交互的业务处理，系统以图形化界面为主。 控制层主要承担系统的业务逻辑处理。系统对外提供统一的业务接口服务，无论是文件交换，通过串口、专网等请求风机SCADA系统, 升压站SCADA系统或其他第三方系统（如EMS）服务，都通过统一的业务接口进入系统，实现自动闭环。系统风电场自动发电系统（AGC），协调控制风场内所有有功、无功调节设备以满足风场并网综合需求的监控管理系统。平台层为系统运行的支撑平台，主要包括数据库服务，监控服务，日志服务以及用户管理。在各层次上的组件均能单独更新、替换或增加、拆除。因此，可适应不断的变化和新的业务需求。而且使的系统维护更方便，代价相对更低。因各组件互相独立，更换组件就好比更换组合音响的一个部件，对系统其它部分并无影响，所以更新维护更加安全可靠。 软件功能 上位机软件设计应充分考虑到风电场运行管理的要求，应当如开机、停车、调向、手/自动控制以及大/小发电机工作通过各风电机组的状态了解整个风电场的运行情况。用曲线或图表的形式直观地显示JB/T 9568-2000 电力系统继电器、保护及自动装置通用技术条件 DL478-92 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件GB 50062 -1992 电力系统的继电保护和自动装置设计规范 GB 50171-1992 电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施及验收规范 DL/T630-1997 交流采样远动终端技术条件 GB/T 14598.10-1996 快速瞬变干扰试验 GB/T 14598.13-19