光伏AGC与AVC技术协议.docx
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光伏AGC与AVC技术协议
玉湖乡光伏电站工程
光伏AGC/AVC系统
技术协议
甲方
乙方
设计方
日期
第一章总则
1、引言
1.1、本协议适用于玉湖乡30MWp光伏电站工程AGC/AVC控制系统技术要求，主要包括系统的性能、可靠性及安全性等方面的内容。
1.2、本协议提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准的条文，乙方应按有关标准提供符合IEC标准、国标、行标和本规范书的优质产品。
1.3、本协议所使用的标准及规定的条款如遇到与乙方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。
1.4、要求系统支持Windows、Linux平台。
1.5、本协议作为合同附件与合同具有同等的法律效力。
2、乙方职责
乙方的工作范围将包括但不限于下列内容。
2.1、提供本系统所有设备及设计说明书及制造方面的说明。
2.2、提供国家或电力行业级检验检测机构出具的试验报告或具有同等效益的证明文件，以便确认供货设备能否满足所有的性能要求。
2.3、提供设备安装、使用的说明书。
2.4、提供试验和检验的标准，包括试验报告和试验数据。
2.5、提供图纸，制造和质量保证过程的一览表以及其他资料。
2.6、提供设备管理和运行所需有关资料。
2.7、所提供设备应发运到规定的目的地。
2.8、如标准、规范与本规范的条文有明显的冲突，则乙方应在制造设备前，用书面形式将冲突和解决办法告知需方，并经需方确认后，才能进行设备制造。
2.9、在更换所用的准则、标准、规程或修改设备技术数据时，乙方有责任接受甲方的选择。
2.10、现场服务。
3、甲方职责
3.1、负责确定IEC60870-5系列通信规约（DL/T634.5101-2002、DL/T634.5104-2009、DL/T719-2000）应用文本。
负责本系统与其他相关系统通讯接口开放的协调工作。
3.2、提供硬件设备及接地系统的现场布置图。
3.3、负责提供现场所需的交流电源。
3.4、负责提供本系统与调度间通讯通道。
3.5、参加技术联络会。
3.6、参加系统的有关培训。
3.7、参加现场试验验收、建模资料的提供。
3.8、配合乙方进行设备现场安装、调试和验收。
3.9、配合乙方完成相关报表的生成和定义。
3.10、在乙方负责下，参加并完成合作项目的工作。
第二章技术要求
1、使用环境条件
现场的环境条件。
2、工作条件
现场的工作条件。
3、标准和规范
AGC、AVC控制系统应符合以下规程规范和规定：
表1 光伏AGC、AVC控制系统设计遵循的主要标准
标 准 号
标 准 名 称
SD325
电力系统电压和无功电力技术导则
DL/T516
电网调度自动化系统运行管理规程
DL/T5003
电力系统调度自动化设计技术规程
DL/T5002
地区电网调度自动化设计技术规程
Q/GDW212
电力系统无功补偿装置技术原则
Q/GDW619
地区电网自动电压控制（AVC）技术规范
Q/GDW617
光伏电站接入电网技术规定
Q/GDW618
光伏电站接入电网测试规程
4、技术性能要求
4.1、总体要求
1）AGC/AVC系统按调度主站定期下发的调节目标或当地预定的调节目标计算光伏电站功率需求、选择控制设备并进行功率分配，并将最终控制指令自动下达给被控制设备，最终实现有功功率、无功功率、并网点电压的监测和控制，达到光伏电站并网要求。
2）系统高度可靠、冗余，其本身的局部故障不影响逆变器等设备的正常运行，系统的MTBF、MTTR及各项可用性指标均达到相关规定要求。
3）系统配置和设备选型在保证整个系统可靠性、设备运行的安全稳定性、实时性和实用性的前提下，在系统硬件及软件上充分考虑系统的开放性。
系统配置和设备选型符合计算机、网络技术发展迅速的特点，充分利用计算机领域的先进技术，采用向上兼容的计算机体系结构，使系统达到当前的国内领先水平。
4）为了满足系统实时性要求和保证系统具有良好的开放性，系统硬件与软件平台采用现在具有成熟运行经验且严格遵守当今工业标准的具有较好资历的厂商的产品。
5）系统为全分布、全开放系统，既便于功能和硬件的扩充，又能充分保护应用资源和投资，分布式数据库及软件模块化、结构化设计，使系统能适应功能的增加和规模的扩充，并能自诊断。
6）实时性好、抗干扰能力强。
7）人机接口界面友好，操作方便。
4.2、有功功率控制（AGC）性能要求
光伏电站有功功率控制系统（AGC）能够接收并自动执行电力系统调度机构下达的有功功率控制指令。
1）具备参与电力系统调频、调峰和备用的能力。
2）应能够接受并自动执行调度部门发送的有功功率及有功功率变化的控制指令，确保光伏电站有功功率及有功功率变化按照电力调度机构的要求运行。
光伏电站有功功率变化应满足电力系统安全稳定运行的要求。
光伏电站有功功率变化最大限值参照表2。
表2光伏电站有功功率变化最大限值
电站类型
10min有功功率变化最大限值（MW）
1min有功功率变化最大限值（MW）
10kV-35kV接入电网
装机容量
装机容量/5
110kV及以上接入电网
装机容量/3
装机容量/10
3）在电力系统事故或紧急情况下，光伏电站应根据电力调度机构的指令快速控制其输出的有功功率，此时光伏电站有功功率变化可超出规定的有功功率变化最大限值。
4）当电力系统频率高于50.2Hz时，按照电力系统调度机构指令降低光伏电站有功功率，严重情况下切除整个电站。
4.3、无功功率和电压控制（AVC）性能要求
光伏电站的无功功率和电压调节的方式包括调节逆变器无功功率、调节无功补偿设备投入量、调整光伏电站升压变压器的变比等。
根据调度主站端下达的控制电压、无功功率或功率因数曲线及安全运行约束条件，光伏电站调节其发出（或吸收）的无功功率，控制光伏电站并网点电压在正常运行范围内，其调节速度和控制精度应能满足电力系统电压调节的要求。
AVC系统需考虑逆变器和动态无功补偿设备等无功设备的限制，合理分配逆变器和无功补偿设备间的无功功率，维持调节目标在给定的变化范围。
4.4、AGC/AVC系统配置
4.4.1 AGC/AVC系统设备配置
光伏电站AGC/AVC系统主要由控制系统主机、通信管理装置和操作员工作站等组成。
通信管理装置负责通信和数据采集、上传等功能，AGC/AVC系统主机负责实时数据处理，实现数据转换、整编和存储。
操作员工作站是AGC/AVC系统的后台，用于进行系统的监视、维护和管理。
4.4.2 AGC/AVC系统硬件要求
AGC/AVC系统应该用标准的、网络的、分布功能和系统化的开放式的硬件结构。
计算机的存储和处理能力应满足本光伏电站的远景要求，但输入输出设备应满足本期工程要求，并考虑扩建需要。
应该减少设备类型，即外围设备、微处理器、电气模块、输入输出接口等模块的类型和尺寸限制到最少，以减少扩建的麻烦和所需备件的费用。
所有部件均应采取紧锁措施，抗振性能好，并且更换拆卸方便。
一个元件故障不引起误动作，一个单元故障不影响其他单元。
AGC/AVC系统的通信介质应为光缆、双屏蔽双绞线或以太网线，室内设备之间采用双屏蔽双绞线或以太网线通信，需穿越室外电缆沟的通信媒介则采用光缆。
光缆应有外保护层，能承受一定的机械应力。
4.4.3 AGC/AVC系统软件要求
AGC/AVC系统在软件结构、运行环境、通讯能力和功能实现方面应具备下述特性：
1）具有模块化的软件体系结构。
2）强大、灵活和扩展性强的一体化支撑平台。
3）实时性好、抗干扰能力强。
4）可运行在灵活、性价比高的嵌入式装置中、或PC机（Unix/Windows/Linux）中。
5）具有强大的规约接入能力。
6）可适应任意主接线图、任意主变、逆变器数目，系统能够自动分析光伏电站拓扑结构。
7）人机接口界面友好，操作方便。
4.5、AGC/AVC系统组成
该系统部署电场安全1区，系统硬件主要由智能通讯终端、AGC/AVC服务器、操作员工作站组成。
AGC/AVC系统与现场升压站监控系统、逆变器监控系统、功率预测系统、无功补偿装置等设备通讯获取实时运行信息，数据通信宜采用网络模式，也可采用串口通信模式。
并将实时数据通过电力调度数据网上传到主站系统，同时从主站接收有功/无功控制指令，转发给逆变器监控系统、无功补偿装置等进行远方调节和控制。
AGC/AVC系统一体化设计，集中组屏。
整个光伏电站的实时数据仅通过一套AGC/AVC控制管理终端与主站通信，完成数据采集、处理、通信、逆变器有功/无功自动控制功能。
4.6、AGC/AVC系统功能
4.6.1数据采集和处理
4.6.1.1数据采集和处理要求
1）自动采集AGC/AVC系统所需信息，并对采集到的数据进行有效性和正确性检查。
2）对采集的数据进行有效性和正确性检查，更新实时数据库，并对采集到的数据进行相应的处理，使其能够正确反映现场设备的实际状况。
3）自动接收并执行调度主站下发的调节指令。
4）接收操作员手动输入的数据信息。
5）运行数据存盘，历史数据保存，形成各类历史数据，保证数据的连续。
6）生成各类事故报警记录，发出事故报警音响等。
7）事件顺序记录及处理。
8）有关数据的计算。
4.6.1.2数据采集和处理内容
AGC/AVC系统采集数据至少应包括逆变器实时运行数据、无功补偿装置运行状态、升压站运行状态等。
1）逆变器数据采集
逆变器的数据包括每台逆变器的实时有功功率、无功功率、电压、电流等，逆变器数据通过逆变器监控系统或光伏电站监控系统上传至AGC/AVC系统。
2）无功补偿装置数据采集
无功补偿装置的数据包括无功补偿装置的无功功率、无功可调节范围、投切状态等，无功补偿数据通过无功补偿控制系统或升压站监控系统上传至AGC/AVC系统。
3）升压站监控系统数据采集
升压站监控系统的数据包括光伏电站并网点电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等，还包括主变压器分接头位置以及开关状态等。
4）光伏功率预测系统数据采集
光伏功率预测系统的数据主要包括光伏电站未来15分钟有功出力数据。
5）调度数据采集
调度主站端数据包括调度机构下发的AGC、AVC调节指令以及AGC和AVC系统上传至调度端信息。
AGC和AVC系统上传信息主要包含（但不限于）：
AGC/AVC投退状态、远方/就地状态、全场有功功率/无功功率最大/最小理论值、是否超出AVC调节能力等。
4.6.2控制模式
AGC/AVC系统控制模式至少包括远方、就地、退出三种模式，且这三种模式间支持人工切换，也支持自动切换。
远方模式是指由主站实时下发功率控制值或功率计划曲线，光伏电站接受主站指令，按主站目标指令控制光伏出力。
就地模式是指AGC/AVC系在光伏电站当地进行有功输出控制。
退出模式是指AGC/AVC系退出运行。
AGC/AVC系统综合考虑逆变器正常运行时的各种约束条件，采取多种目标相互协调、彼此约束的方法进行调节，确保光伏电站稳定运行。
4.6.3安全运行监视
操作员能够通过功率控制系统人机接口设备对各逆变器进行监视。
监视的量包括但不限于：
1）AGC/AVC系统运行状态、运行方式及系统状况监视；
2）通信通道监视。
AGC/AVC系统能监视通信通道，对冗余通道能自动切换；
3）操作员监视的手段多样化，如：
屏幕显示数据、文字、图形和表格等；事故或故障的音响报警等。
4.6.4事故和报警
事件顺序记录：
反映系统或设备状态的离散变化顺序记录。
1）发生事故时，可以自动推出相应事故画面，画面闪烁和变色。
2）事件和报警按时间顺序列表的形式出现。
记录各个重要事件的动作顺序、事件发生时间（年、月、日、时、分、秒、毫秒）、事件名称、事件性质，并根据规定产生报警和报告。
4.6.5控制调节
AGC/AVC系统依据调节目标自动计算功率需求，选择控制设备并进行功率分配，将功率分配结果通过指令的方式下发给被控设备。
1）调节目标给定方式
a）有功功率
给定总有功功率设定值，总有功功率设定值可以有以下来源：
（1）由调度主站远方定期给定单个值；
（2）由调度主站远方给定有功负荷曲线；
（3）由当地预先设定有功值；
（4）由运行人员在控制室给定。
b）无功功率
给定总无功功率、或功率因素、或并网点电压设定值，这些设定值可以有以下来源：
（1）由调度主站远方定期给定单个值；
（2）由调度主站远方给定无功负荷曲线；
（3）由当地预先设定；
（4）由运行人员在控制室给定。
2）逆变器负荷分配方式
a）由AGC/AVC系统自动分配负荷。
b）由运行人员在控制室设定负荷。
4.6.6有功功率控制（AGC）
有功功率控制的任务是在满足各项限制条件的前提下，以迅速、经济的方式控制光伏电站的总有功功率，使其满足电力系统需要。
实现的功能包括但不限于以下项：
1）维持光伏电站并网线路的输送功率及交换电能量保持或接近规定值。
2）根据上级调度主站要求的发电功率或下达的负荷曲线，按安全、可靠、经济的原则确定最佳运行的逆变器台数、逆变器的组合方式和逆变器间最佳有功功率分配，进行各逆变器出力的调节。
4.6.7无功功率和电压控制（AVC）
无功功率和电压控制的任务是在满足各项限制条件的前提下，以迅速、经济的方式控制光伏电站的电压（或总无功功率、或功率因素），使其满足电力系统需要。
实现的功能包括但不限于以下项：
1）根据当地设定或调度主站远方给定的并网点电压、无功功率或功率因素目标值及安全运行约束条件，并考虑逆变器和无功补偿设备等无功设备的限制，合理分配逆变器和无功补偿设备间的无功功率，维持调节目标在给定的变化范围；
2）根据当地设定或调度主站远方给定的并网点电压、无功功率、或功率因数控制指令，按照预定的规则和策略计算功率需求，选择控制的逆变器、动态无功补偿设备或其他无功设备。
AVC系统对动态无功补偿设备设置运行电压定值，对逆变器和动态无功补偿设备进行无功功率分配，同时还依据实际情况控制升压站主变压器分接头（依据电网调度要求），最终实现光伏电站并网点电压和无功功率的监测和控制，达到电力系统并网技术要求。
4.6.8自诊断功能
双机系统自动进行故障检测及主从切换。
当以主/热备用方式运行的双机中，主用机故障退出运行时，备用机可以无扰动地切换为主用机运行。
4.6.9通信接口要求
与AGC/AVC系统相关的通信对象主要包括：
调度主站端、升压站监控系统、逆变器监控系统、光伏功率预测系统和动态无功补偿设备等。
1）调度主站端通信要求
乙方提供的AGC/AVC自动控制系统满足与四川省电力公司调度主站通信要求，完成与调度主站通信，通信规约可采用IEC104规约、或扩展104规约通讯。
2）升压站监控系统
AGC/AVC系统与升压站监控系统远动通信机之间可采用IEC104规约、扩展104规约或IEC61850等规约通讯。
3）逆变器监控系统
逆变器监控系统作为光伏电场所有逆变器的监控平台，需支持对外通讯功能。
AGC/AVC系统可以通过逆变器监控系统通信实现对逆变器的功率控制和调节操作。
AGC/AVC系统与逆变器监控系统之间可采用IEC104规约、扩展104规约、MODBUS规约或IEC61850规约通信。
4）光伏功率预测系统
为能更合理的了解光伏电站未来实际出力可调情况，AGC/AVC系统需接入功率预测系统超短期数据参与控制策略计算，尽最大可能做到逆变机组的少调、微调诉求，以避免或减少组件单元的损坏。
与光功率预测系统通信需经过硬件防火墙，通信协议可采用MODBUS规约或IEC61850规约通信。
5）动态无功补偿设备
动态无功补偿设备需对外提供通讯接口，能够自动接收并执行AVC系统下发的调节指令。
AVC控制系统与动态无功补偿设备之间可采用IEC104规约、扩展104规约、MODBUS规约、IEC103规约或IEC61850规约通讯。
4.6.10人机界面
操作员站的监控对象主要为逆变器，作为操作人员与计算机系统的人机接口，完成实时的监视、控制调节和参数设置等操作，但不允许修改或测试各种应用软件。
操作员工作站的人机界面满足以下：
1）借助于键盘/鼠标，可在操作员工作站上查询光伏电站的实时生产过程状况，将有关参数用画面显示出来，通过画面显示的图形、数据的实时变化监视光伏电站的实时运行状况，并可通过图形上的软功能键对光伏电站的运行过程发出控制命令。
由操作员工作站可发出如：
开/停机、增/减有功功率、增/减无功功率、调节有载调压变压器分接头、投切容抗器、调节SVC/SVG等命令。
2）图形系统为全图形中文动态画面，具有完备的手段实现图形漫游、变焦和任意移动，能方便地对图形进行放大、平移等操作。
屏幕显示器能实时显示光伏电站主系统的运行状态、主要设备的动态操作过程、事故和故障、有关参数和操作接线图等画面，定时刷新画面上的设备状况和运行数据，且对事故报警的画面具有最高优先权，可覆盖正在显示的其它画面，事故时自动推出画面。
并可经运行人员的召唤，显示有关历史参数和表格等。
3）屏幕显示器应具有多窗口显示功能，可对屏幕上任意区域拼装所关注的多个独立画面。
4.6.11性能指标
AGC、AVC系统至少满足以下性能指标要求。
1）可接入任意数量个光伏电站的任意数量个数据
2）系统平均无故障间隔时间（MTBF）：
≥25000h
3）系统年可用率：
≥99%
4）调用实时数据画面响应时间：
≤2s
5）调用历史数据库画面生成响应时间：
≤10s
6）事故推画面时间：
≤2s
7）遥测越死区传送：
≤3s
8）遥信变位传送：
≤1s
9）遥控（调）命令传送时间：
≤2s
10）系统告警准确率：
100%
11）现场设备的控制准确率：
100%
12）指标分析计算准确率：
＞95%
13）系统可用率：
≥99%
14）单次（所有设备）控制命令完成时间≤1min
15）AVC子站的计算周期：
不大于1秒
16）AVC子站的跟踪频率：
不低于30秒；
5、柜结构的技术要求
5.1、屏体要求详见《国家电网继电保护柜、屏制造规范》。
5.2、内部配线的额定电压为1000V，应采用防潮隔热和防火的交联聚乙烯绝缘铜绞线，其最小等效截面不小于1.5mm2，但对于TA和TV的等效截面应不小于2.5mm2。
导线应无划痕和损伤。
乙方应提供配线槽以便于固定电缆，并将电缆连接到端子排。
乙方应对所供设备的内部配线、设备的特性和功能的正确性全面负责。
所有连接于端子排的内部配线，应以标志条和有标志的线套加以识别。
5.3、所有端子采用额定值为1000V、10A的压接型端子。
电流回路的端子应能接不小于4mm2的电缆芯线。
TA和TV的二次回路应提供标准的试验端子，便于断开或短接各装置的输入与输出回路；一个端子只允许接入一根导线。
端子排间应有足够的绝缘，端子排应根据功能分段排列，并加入可进行标注的隔离件，至少留有10%的备用端子，且可在必要时再增加。
端子排间应留有足够的空间，便于外部电缆的连接。
屏上电源回路应采用能接4mm2截面电缆芯的端子，并且要求正、负级之间应有端子隔开。
5.4、屏面上信号灯和复归按钮的安装位置应便于运行监视、操作和维护。
5.5、屏上的所有设备（包括继电器、控制开关、熔断器、空气开关、指示灯及其他独立安装的设备），均应有便于识别铭牌或标签框。
5.6、屏柜所有空气开关应设在门外。
5.7、柜上设备应采用嵌入式或半嵌入式安装和背后接线。
5.8、对于必须按制造厂的规定才能进行更换的部件和插件，应有特殊的符号标出。
第三章供货范围
主要设备供货清单如下所示：
序号
名称
型号和规格
单位
数量
生产商
备注
1
AGC/AVC服务器
DELL（T310）
台
1
DELL
1、CPU：
四核；
2、主频：
2.4GHZ；
3、内存：
4G；
4、硬盘：
1TB；
5、网口：
4个；
6、串口：
4个；
7、光驱：
DVD；
8、显示器：
19寸液晶显示器。
2
操作员工作站
Dell3010:
1、CPU：
双核；2、主频：
2.8GHZ；3、内存：
2G；4、硬盘：
0.5TB；5、光驱：
DVD；6、显示器：
22寸液晶显示器。
台
1
DELL
3
机柜及附件
机柜：
2260x800x600mm
面
1
图腾
颜色：
RAl7035
4
附件
附件：
屏蔽双绞线等
套
1
国产
5
规约转换装置
智能通讯装置：
通讯规约、接口协议、策略算法等。
套
1
国能日新
6
交换机
H3CS1526
台
1
华三
7
软件
AGC软件：
光伏AGC软件
套
1
国能日新
含AGC功率优化高级控制；控制系统软件；监控软件；系统通信软件（包含与升压站监控、光伏逆变器、调度中心通信软件，发电计划曲线通信管理软件）等。
AVC软件：
光伏AVC软件
套
1
数据库软件
套
1
可编程支持软件
套
1
计划曲线通信管理软件软件
套
1
其他：
安装、调试
套
1
第四章包装、运输和贮存
1、设备制造完成并通过试验后应及时包装，否则应得到切实的保护，确保其不受污损。
2、所有部件经妥善包装或装箱后，在运输过程中尚应采取其它防护措施，以免散失损坏或被盗。
3、在包装箱外应标明需方的订货号、发货号。
4、各种包装应能确保各零部件在运输过程中不致遭到损坏、丢失、变形、受潮和腐蚀。
5、包装箱上应有明显的包装储运图示标志（按GB191）。
6、整体产品或分别运输的部件都要适合运输和装载的要求。
7、随产品提供的技术资料应完整无缺，提供份额符合本技术规范书的要求。
第五章质量保证
乙方应保证制造过程中的所有工艺、材料、试验等（包括乙方的外购件在内）均应符合本规范的规定。
若甲方根据运行经验指定乙方提供某种外购零部件，乙方应积极配合。
乙方对所购配套部件设备质量负责，采购前向甲方提供主要国产元器件报价表，采购中应进行严格的质量检验，交货时必须向甲方提供其产品质量合格证书及有关安装使用等技术文件资料。
对于采用属于引进技术的设备、元器件，乙方在采购前应向甲方提供主要进口元器件报价表。
引进的设备、元器件应符合引进国的技术标准或IEC标准，当标准与本规范书有矛盾时，乙方应将处理意见书面通知甲方，由买卖双方协商解决。
假若乙方有更优越或更为经济的设计和材料，足以使乙方的产品更为安全、可靠、灵活、适应时，乙方可提出并经甲方的认可，然而必须遵循现行的国家工业标准，并且有成熟的设计和工艺要求以及工程实践经验。
双方签订合同后，乙方应按工程设计及施工进度分批提交技术文件和图纸。
必要时，买卖双方尚需进行技术联络，以讨论合同范围内的有关技术问题。
乙方保证所提供的设备应为由最适宜的原材料并采用先进工艺制成、且未经使用过的全新产品；保证产品的质量、规格和性能与投标文件所述一致。
乙方提供的光伏AGC/AVC系统设备运行使用寿命应不小于15年。
乙方保证所提供的设备在各个方面规定的质量、规格和性能要求。
在合同规定的质量保证期内，乙方对由于设计、制造和材料、外购零部件的缺陷而造成所供设备的任何破坏、缺陷故障，当乙方收到甲方的书面通知后，乙方在
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