一、为什么需要场站级功率控制

一块光伏板出力多少，取决于当刻的云、风与温度；一座电站的出力多少，则要服从调度台的一句话。这两件事之间隔着一整套设备与算法，也正是本方案要讨论的对象。

众所周知，电力系统是一个发、供、用同时进行并时刻保持平衡的特殊系统。随着国家新能源开发规划的逐步开展，我国的新能源装机容量不断增加，而间歇式发电的特性给电网系统带来很大负担。大容量新能源发电的波动性，破坏电网的实时平衡，直接影响电网的安全运行，给电网的安全调度带来了很多问题。

能如意功率控制终端将光伏逆变器、SVG、集电线路等设备视为一个整体，依据调度负荷指令，进行有功功率和无功功率的连续协调控制，是调度中心新能源场站控制的桥梁，增强电网对光伏的消纳能力。

二、三个必须回答的问题

行业问题和挑战集中在三处，本方案的全部设计都围绕这三处展开。

其一是通道。与电网系统进行数据上传并且接收电网控制指令，通道不通，后面的计算与分配都无从谈起。

其二是时限。满足电网要求在指定时间内完成有功无功的调节，调度给出的往往是一个时间窗，装置必须在窗口内完成从指令到执行的整条动作。

其三是算法。满足多种适配算法，根据场景选择不同的分配算法达到快速精准的适配，同一套装置要能按不同场站、不同设备状态给出不同分法。

三、方案的总体构成

功率控制终端作为核心设备，完成通讯数据采集、上传调度数据、AVC、AGC 功能等。通过专用通讯模块对升压站监控系统、逆变器监控系统等子系统建立通讯，提取相关信息，进行 AGCAVC 功能的最优化计算，同时并可根据调度要求及其他高级智能设备要求进行信息转发。

图 2  控制链路与系统架构

四、有功与无功两条控制链路

4.1　有功链路：从并网有功到每台机组

有功控制以电站的并网有功为控制目标，根据电厂的运行状况实时进行功率损耗的计算，再对目标指令进行叠加，对功率限制条件进行判断后，计算出最终下发到逆变器的总有功目标，再通过等比例裕度原则对机组进行分配。

这条链路的顺序是固定的：先算损耗，再叠加指令，再判断限制，最后才分配到机组。顺序一旦颠倒，损耗与限制条件就会与指令错位。

4.2　无功链路：从上网无功或母线电压到补偿设备

无功功率优化控制以电站上网无功或母线电压做为控制目标，接受无功或电压目标指令，结合实时计算的电站内部无功损耗，最终生成目标无功功率调节指令。根据控制策略和无功分配策略，对逆变器/机组和无功补偿设备进行无功分配。

与有功链路不同的是，无功的目标有两种取法（上网无功或母线电压），分配对象也不止逆变器，还包括无功补偿设备。

五、装置侧：接口与运行工作站

5.1　与子系统通讯接口

AVC/AGC 子站系统的通讯接口通过 HPH-3200 装置来完成，该装置提供以太网、485 现场总线、232 现场总线等多种通讯方式，根据子系统的需要，进行响应的配置。

5.2　运行工作站

运行工作站为功率控制终端提供友好的人机界面，便于运行人员及时了解系统的运行状况，进行控制模式切换、目标指令设置、报警事项查询、报表查询等功能。

对运行人员而言，工作站是唯一需要盯住的窗口：模式是否在自动、目标指令是否已下发、有没有报警被压着、历史数据在哪里查，四件事都在这一层完成。

六、方案价值

满足电网要求，实现有功无功指令的接收和控制。

系统免维护，降低运维成本，提高运维效率。