光伏电站智能监控系统的研制

提出了一种新型的光伏电站智能监控系统.该系统由光伏电站监控单元和远方监控中心组成.其中光伏电站监控单元以单片机C8051F021作为监控核心,采用IPM智能功率模块作为斩波器件,可对蓄电池进行有效的管理,大大延长了蓄电池的使用寿命.对光伏电站运行参数如单体电池电压、充放电电流、逆变输出电压和电流等进行实时检测,并将数据通过信道送往远方调度中心,实现了光伏电站运行状况的实时监控.     

通用型光伏电站监控系统的研制

采用分布式监控结构,配置各种类型的采集单元和监控单元,实现对光伏控制器和各种站内设备运行情况的实时监测。各单元可根据对应监控对象数目扩展,通用性强。站内监控计算机采集所有单元信息,实现实时显示和人机交互。站内监控计算机与主站监控计算机通过Internet网实现数据通讯,对于偏远地区的光伏电站,设置中继站,采用数传电台实现无线通讯。主站监控计算机对数据进行分析和处理,实现光伏电站的完善监控。     

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.     

区域分布式光伏运行监控系统设计及应用

提出了区域分布式光伏运行监控系统设计方案,采用信息采集层、通讯网络层以及主站层3层结构,集成分布式光伏数据采集与监视控制、电能质量监测、保护及故障信息管理、电能量计量、区域分布式光伏功率预测、分布式光伏发电控制、分布式光伏发电效益分析等高级应用软件模块,实现对分布式光伏电站的实时监控和运营。     

光伏电站多逆变器有功功率协调分配策略

不同厂家的逆变器有功功率调节速度差异较大,对光伏电站有功调节容量及调节效率产生影响,造成电网的不稳定和光伏电站的经济损失。针对以上情况,提出了一种光伏电站多逆变器有功功率协调分配策略。该策略利用快速调节逆变器使光伏电站输出功率在短时间内满足有功指令,并对不同调节速度的逆变器进行功率平衡。分析表明,该策略能够实现光伏电站功率调节的快速性和准确性,同时提高光伏电站的调节容量。     

基于多主站协调控制的光伏电站一次调频应用研究

针对光伏电站一次调频与自动发电控制（AGC）存在不协调、相互干扰的问题,提出了一种能够在光伏电站应用的多主站协调控制方法,通过一次调频测控系统与AGC系统协调实现2个控制主站对光伏电站逆变器的功率控制。通过在光伏电站改造应用,完成了改造后的各项频率扰动试验和协调性试验。试验研究表明改造后光伏电站能够参与系统一次调频,并且多项指标能够超过常规的火电和水电的调节性能。     

光伏电站监控系统方案设计

针对光伏电站监控需求,设计了一套光伏电站监控系统方案,介绍了该方案的架构和各项功能的实现。该方案的架构自上而下分为监控后台、通讯管理单元和智能子站3个层次。智能子站和后台之间通过通讯管理机联系,它把自身的实时运行数据及状态上送到监控后台,同时也接收执行监控后台下发的遥控命令,从而实现整个光伏电站的监控需求。实际使用结果表明,该方案能满足系统的实时性、稳定性和可靠性要求。     

AVC系统在500kV南宁区域控制中心的应用

为进一步提升500 kV南宁区域控制中心所辖变电站母线电压的调控效率,同时使无功设备投切更为合理,南宁区域控制中心开发了基于OPEN3000监控主站平台的AVC系统。该系统具备对无功设备投切后电压变化情况进行分析预估的功能,可及时、合理地控制无功设备的投切,实现受控站母线电压的智能调节。该系统的应用可避免人为误操作事故的发生,减轻运行人员的操作量,使集控运行效率大为提高。     

基于变分模态分解的混合储能系统协调控制

针对自然条件下光伏电源出力的波动性和间歇性,以铅酸蓄电池和超级电容器组成的混合储能系统为基础,提出了一种基于变分模态分解（variational mode decomposition, VMD）的储能系统功率分层分配方法。储能系统承担的净负荷经过VMD分解后的高频波动分量分配给超级电容器承担,趋势分量分配给蓄电池承担;同时根据各储能单元的实时最大可充放功率和荷电状态对初级功率分配进行二次修正。仿真实例表明,该方法可有效平抑净负荷波动,并实现了储能系统调节特性的优化和储能单元的长期稳定运行。     

智能调控主站应用时标量测的关键技术方案

为了促进电网调度精益化和智能化发展,新一代智能调控主站不断引入新技术来应对所面临的挑战。引入电网稳态时标量测的概念,设计了时标量测在智能调控主站的应用方案,并着重阐述了集成时间序列数据库的统一支撑平台、支持时标量测的实时监控、基于时标量测的状态估计和基于时间序列数据库的开放式综合数据平台等关键技术。成果已成功应用于苏州地级和江苏省级智能电网调度技术支持系统等试点工程,满足各级调度机构智能调控主站的实际应用需求。     

自动化系统在宝盖220 kV变电站的应用

阐述以太网和Lon网在电力系统中的配合使用。CSC2000变电站自动化系统采用分层分布结构,集变电站保护、测量、就地监视和控制、远方信息传输和控制于一体,将各种数字化智能保护及测量控制等前置设备,通过LonWorks现场总线网络和以太网实现互联网及与上层功能主站（就地监控主站,就地录波工程师主站,远动主站及自动无功调节主站）联接,实现信息交换和数据共享远成对变电站运行的自动监视、控制和调节。     

基于光伏逆变器的快速功率控制系统研究及应用

为使新能源功率输出能快速响应系统有功功率和无功功率平衡需求,文中提出光伏电站毫秒级功率控制的系统性方案。首先,基于光伏逆变器的功率快速交换能力,在光伏电站并网点直采电压、电流,实时监测并网点频率和电压变化,根据一次调频参数计算光伏电站有功出力。在此基础上,通过高速环网通信链路群控光伏逆变器进行有功出力,使得光伏电站具备一次调频能力。在无功功率控制方面,文中通过智能多状态序列判别算法实时计算光伏电站并网点对电力系统的阻抗,根据并网点电压波动实时群控光伏逆变器进行无功出力,使得光伏电站具备动态无功响应能力,从而完成光伏电站功率的快速控制。目前该系统已经在淮安金湖光伏电站中试点运行,现场试验数据说明应用文中提出的控制系统可实现一次调频响应时间小于0.15 s,动态无功响应时间小于30 ms的指标,验证了控制系统的有效性和可行性。     

含分布式光伏电站接入的配电网三级电压控制系统设计

为了对分布式光伏电站接入点电压进行有效控制,给出了一种含分布式光伏电站接入的配电网三级电压控制系统设计方法。通过对分布式光伏电站特点的分析,从系统结构、控制模式、数据通信、控制策略等方面对电压控制系统的设计方法进行了详述。工程算例结果表明,基于智能分区控制技术的光伏电站电压控制系统设计方法是有效和实用的。该系统对并网点电压、站内电压、功率因数进行多目标优化,可实现分布式光伏电站电压的综合协调智能控制,大大提升分布式光伏电站的并网友好性。     

光伏电站参与电网主动调压的无功优化控制方法

随着光伏发电渗透率以及系统对电能质量要求的提高,常规电源电压调节能力不足,而光伏电站因具有一定的无功容量而具备主动参与电网调压的潜力。在分析光伏电站电压调节特性的基础上,提出光伏电站参与电网主动调压的控制方法;针对光伏电站有功出力与电网负荷大小之间的矛盾性,引入光伏电站负载率和区域电网负荷率的概念,进而确定光伏电站主动调压的控制原理及目标;在此基础上,建立自上而下的光伏电站双层无功优化模型,上层优化模型用于跟踪并网点电压控制目标,下层优化模型将上层优化结果在各组无功补偿单元之间进行优化分配,实现光伏电站参与电网主动调压的精细化控制。以某地区电网为例,验证了所提方法的有效性。     

电力用户电信息采集系统主站软件设计

用电信息采集系统可实现抄表及电费结算的智能化,提高电网营销科技水平,并能指导社会科学合理用电,为智能用电服务提供有力的技术支持.文章针对用电信息采集系统主站建设状况,描述了用电信息采集系统主站软件的功能框架和总体架构,提出了采用Asp.Net MVC、Ext Js、Spring.Net、NHibernate以及TAO中间件等技术构建多层次、高效率、高可靠的用电信息采集主站系统的基本思路和技术特点,详细分析了主站软件的部署模式、模块划分及其逻辑关系,最后给出了主站系统的网络安全设计方案.     

主动配电网多级无功电压协调控制研究

分布式光伏大量接入配电网后电压越限问题成为影响电网安全稳定运行的关键因素。为了适应高渗透率、大规模分布式光伏的接入,提高系统调压能力,本文依据主动配电网内调压资源特性的不同,对其进行了分类分级处理,提出了主动配电网多级无功电压控制策略,即分别利用小容量分布式光伏、光伏电站无功、传统VQC装置和光伏电站有功实现系统一、二、三、四级调压。其中,针对小容量分布式光伏所采用的分散式就地控制策略,提出了基于并网点电压和光伏实际有功出力的cosφ(U、P)控制模型。最后,基于改进的IEEE33节点算例进行了仿真,仿真结果表明本文所提出的四级调压策略,充分利用了主动配电网内分散的调压资源,有效减少了VQC装置动作次数,并改善了配电网电压水平。     

智能断路器Profibus总线系统设计

介绍了基于Profibus—DP的智能断路器总线系统的设计方案,阐述了系统主站和从站的实现方法。在带CAN总线接口的智能断路器上增加CAN／Profibus—DP协议转换器,由协议转换器和智能断路器组成Profibus—DP智能从站;主站采用WinCC组态软件实现对从站的监测和控制。该系统满足输配电管理网络化、自动化要求。     

大规模光伏电站孤岛运行方式分析

为提高光伏电站并网运行情况下供电的可靠性,文中提出了在传统光伏电站主控与监测系统中扩展孤岛检测与能量管理功能的方法.当检测到光伏电站处于孤岛运行状态时,根据上一时刻采集到的并网电压推算逆变器参考电压相位,并调整逆变器控制策略,使光伏电站根据负荷情况调整电流输出.通过对大规模光伏电站接入的实际配电网络的仿真分析表明,该方...     

集中控制与分布式智能相结合的故障后网络重构方案

在现场自动化装置中使用分布式智能的控制方案,可不依赖于通信和主站计算机系统而独立工作,达到隔离故障、转移和恢复供电的目的,与一般的就地控制方案比,开关操作次数少、时间短.在有良好的通信系统场合,控制方案自动升级,可以更高效率地进行故障后的网络重构.当有完善的主站、子站系统进行集中模式控制时,分布式智能可作为其后备方案,使自动化系统更加可靠.     

并网光伏电站的一次调频特性分析

太阳能作为一种可再生、无污染的能源,具有较好的发展前景。当大规模光伏电站接入孤立电网时,将导致系统惯性降低,调频能力不足,威胁到电网的安全运行。针对此,文中改变光伏电站的功率控制方式,设定了光伏电站的减载水平和功频静态特性,使光伏电站参与系统的一次调频。通过在PSCAD/EMTDC软件中仿真分析,表明光伏电站在所提控制策略下实现了一次调频的功能,分担了常规电厂的一次调频压力,减小了系统频率的变化量,提高了系统的频率稳定性,验证了所提方法的有效性。