| 年份 | 全國發(fā)電總裝機 (億千瓦) | 新能源裝機 (億千瓦) | 占比 |
|---|---|---|---|
| 2020 | 22.0 | 5.3 | 24% |
| 2023 | 29.2 | 10.5 | 36% |
| 2025 | 35.0 | 15.0+ | 43% |
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 新能源電站 AGC/AVC 控制系統(tǒng) │ ├─────────────────────────┬───────────────────────────────────┤ │ AGC │ AVC │ │ 自動發(fā)電控制 │ 自動電壓控制 │ │ Automatic Generation │ Automatic Voltage Control │ │ Control │ │ ├─────────────────────────┼───────────────────────────────────┤ │ ? 有功功率控制 │ ? 無功功率控制 │ │ ? 頻率響應(yīng) │ ? 電壓調(diào)節(jié) │ │ ? 調(diào)峰服務(wù) │ ? 功率因數(shù)調(diào)節(jié) │ │ ? 響應(yīng)時間≤3 秒 │ ? 響應(yīng)時間≤3 秒 │ │ ? 控制精度±2% │ ? 控制精度±3% │ └─────────────────────────┴───────────────────────────────────┘
接收調(diào)度下發(fā)的有功功率指令
通過調(diào)節(jié)逆變器/風(fēng)機出力實現(xiàn)功率跟蹤
參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)、調(diào)峰輔助服務(wù)
接收調(diào)度下發(fā)的無功功率/電壓指令
通過調(diào)節(jié)逆變器無功輸出參與電壓調(diào)節(jié)
維持并網(wǎng)點功率因數(shù)在合格范圍
| 電站類型 | AGC 要求 | AVC 要求 |
|---|---|---|
| 集中式光伏 (≥10MW) | 必須配置 | 必須配置 |
| 分布式光伏 (≥1MW) | 必須配置 | 必須配置 |
| 風(fēng)電場 | 必須配置 | 必須配置 |
| 儲能電站 (≥1MW) | 必須配置 | 必須配置 |
| 用戶側(cè)儲能 | 推薦配置 | 推薦配置 |
無法通過并網(wǎng)驗收
調(diào)度可遠程限制出力
無法參與電力市場交易
無法獲取調(diào)峰輔助服務(wù)收益
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ AGC 控制系統(tǒng)架構(gòu) │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
調(diào)度主站
│
│ IEC 104 規(guī)約
│ 有功功率指令 P_ref (YT 遙調(diào))
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ AGC 控制器 │
│ ┌───────────────┐ ┌───────────────┐ ┌───────────────┐ │
│ │ 指令處理模塊 │ │ 功率分配模塊 │ │ PID 控制模塊 │ │
│ └───────────────┘ └───────────────┘ └───────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│
│ Modbus/IEC 61850
│ 功率設(shè)定值 P_set
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 執(zhí)行層 │
│ ┌───────────┐ ┌───────────┐ ┌───────────┐ ┌───────────┐ │
│ │ 逆變器 1 │ │ 逆變器 2 │ │ ... │ │ 逆變器 N │ │
│ │ P_set/2 │ │ P_set/2 │ │ │ │ P_set/2 │ │
│ └───────────┘ └───────────┘ └───────────┘ └───────────┘ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│
│ 實際功率反饋
▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 測量反饋 │
│ P_actual = Σ(各逆變器實際出力) │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
│
└──────────────→ 反饋至 AGC 控制器（閉環(huán)）┌──────────────────────────────────────────┐ │ 功率限制模式 │ │ │ │ P_actual ≤ P_limit × 裝機容量 │ │ │ │ 應(yīng)用：電網(wǎng)約束時段，限制最大出力 │ └──────────────────────────────────────────┘
# 偽代碼示例def power_limit_control(P_limit, P_available):
"""
功率限制控制
P_limit: 功率限制比例 (0-100%)
P_available: 當(dāng)前可用功率 (由輻照度決定)
"""
P_target = min(P_available, P_limit * P_installed / 100)
return P_target# 示例：限制 50% 出力P_limit = 50 # %P_installed = 10000 # kWP_available = 8000 # kW (當(dāng)前輻照度下可用功率)P_target = min(8000, 50 * 10000 / 100) = 5000 kW┌──────────────────────────────────────────┐ │ 功率跟蹤模式 │ │ │ │ P_actual → P_set (設(shè)定值) │ │ │ │ 應(yīng)用：調(diào)度直接控制電站出力 │ └──────────────────────────────────────────┘
def power_tracking_control(P_set, P_available):
"""
功率跟蹤控制
P_set: 調(diào)度下發(fā)的功率設(shè)定值
P_available: 當(dāng)前可用功率
"""
# 設(shè)定值不能超過可用功率
P_target = min(P_set, P_available)
return P_target# 示例：調(diào)度要求出力 6000kWP_set = 6000 # kWP_available = 8000 # kWP_target = min(6000, 8000) = 6000 kW┌──────────────────────────────────────────┐ │ 調(diào)頻模式（一次調(diào)頻） │ │ │ │ ΔP = -K × Δf │ │ K: 調(diào)差系數(shù)，典型值 4-5% │ │ Δf: 頻率偏差 │ │ │ │ 應(yīng)用：電網(wǎng)頻率異常時自動響應(yīng) │ └──────────────────────────────────────────┘
def frequency_regulation_control(f_actual, f_nominal=50.0, K=0.04):
"""
一次調(diào)頻控制
f_actual: 實際頻率
f_nominal: 額定頻率 (50Hz)
K: 調(diào)差系數(shù)
"""
delta_f = f_actual - f_nominal
# 死區(qū)設(shè)置：±0.033Hz 內(nèi)不動作
if abs(delta_f) < 0.033:
return 0
# 調(diào)頻功率：ΔP = -K × Δf × P_installed
delta_P = -K * delta_f * P_installed
# 限幅：±10% 裝機容量
delta_P = max(-0.1 * P_installed, min(0.1 * P_installed, delta_P))
return delta_P# 示例：頻率 49.9Hz，需要增發(fā)功率f_actual = 49.9 # Hzdelta_f = 49.9 - 50.0 = -0.1 Hz# 需要增發(fā)功率：ΔP = -0.04 × (-0.1) × 10000 = 400 kW┌──────────────────────────────────────────┐ │ 調(diào)峰模式 │ │ │ │ 高峰時段：按調(diào)度指令出力 │ │ 低谷時段：降低出力或停機 │ │ │ │ 應(yīng)用：參與電網(wǎng)調(diào)峰輔助服務(wù) │ └──────────────────────────────────────────┘
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ PID 控制原理 │ │ │ │ e(t) = P_ref - P_actual (誤差) │ │ │ │ ┌ t de(t) ┐ │ │ u(t) = Kp × [ e(t) + 1/Ti × ∫ e(τ)dτ + Td × ─── ] │ │ └ 0 dt ┘ │ │ │ │ Kp: 比例系數(shù) │ │ Ti: 積分時間常數(shù) │ │ Td: 微分時間常數(shù) │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
400-001-8882
