AGC與AVC在光伏電站中的應用研究

［關鍵詞］光伏電站；自動發電控制；自動電壓控制；電網穩定性；可再生能源

［中圖分類號］TM615 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）10–0091–03

隨著全球對可再生能源需求的不斷增長，光伏發電作為一種常見的可持續能源形式，受到廣泛關注。光伏電站運行效率直接關系到能源產出和經濟效益。在這一背景下，AGC（自動發電控制）和AVC（自動電壓控制）在光伏電站中的應用研究顯得尤為重要。AGC旨在調節電網的頻率和功率，控制電網的穩定運行。在光伏電站中，AGC可根據電網需求，實時調整光伏發電單元的輸出功率，科學維持電網頻率的穩定性，對于提高光伏電站并網能力和電網整體穩定性具有重要意義。AVC側重于控制電網的電壓水平，通過調節變壓器分接頭和無功補償設備，保持電網電壓在合理范圍內。在光伏電站中，AVC能有效管理電壓波動，減少因電壓異常產生的設備損壞和能源浪費，從而提高電站的運行效率，延長設備的使用壽命。文章旨在探討AGC和AVC在光伏電站中的應用，分析其在提高光伏電站運行效率、保障電網穩定性、優化能源管理方面的潛力，揭示AGC和AVC在光伏發電領域的關鍵作用，并為未來技術改進推廣提供參考。

1AGC與AVC在光伏電站中的控制模式

1.1AGC控制模式

在光伏電站中，AGC主要通過總有功方式和日負荷曲線方式控制電站輸出功率。總有功方式直接由調度中心進行設定，調度中心根據電網需求和預測，直接向光伏電站發送總輸出功率的設定值。在獲得相應控制權限后，根據實際情況調整總輸出功率的設定值。這種控制方式響應迅速，能快速適應電網需求的變化，但需要電站具備較高的自動化水平和功率控制能力。日負荷曲線方式屬于預設控制模式，調度中心提前1d給出未來24h的負荷曲線，實際為每5min設定一次負荷，1d共設置288個點，并將負荷曲線存儲在AGC/AVC控制器數據庫中，AGC通過讀取信息數據，將按照預設的曲線進行調整，匹配預期的電網負荷需求，如圖1所示。調度中心根據歷史數據和預測模型，制訂出未來1d的負荷曲線，光伏電站根據接收到的負荷曲線，自動調整輸出功率，確保與預設曲線保持一致。在應用日負荷曲線方式時，其進行提前規劃，減少實時調整的需求，從而降低操作復雜性。且其要求調度中心和電站之間有良好的溝通，可提高預設曲線的可行性。

1.2AVC控制模式

AVC控制模式主要包括無功設定值控制模式和電壓控制模式。其中無功設定值控制模式是一種基于無功功率設定值的控制策略，光伏電站接收來自電網調度中心的無功設定值指令，這些指令基于電網實時需求和電站運行狀態，旨在優化電網的電壓穩定性和功率因數。在無功設定值控制模式中，電站逆變器根據接收到的無功設定值調整其輸出，從而達到設定的無功功率水平，有效管理電網的無功功率流動，減少電壓波動，提高電網的穩定性。電壓控制模式則是根據設定的母線電壓范圍，控制光伏電站的輸出。該模式下，電站控制系統可實時監測母線電壓，根據設定的電壓上下限進行調整，如果母線電壓超出設定范圍，控制系統可通過調整逆變器的無功輸出，將電壓調整回正常范圍，從而保障電網的電壓質量。

2AGC與AVC在光伏電站的應用

2.1有功負荷分配

光伏電站中的逆變器分為單獨運行和成組控制。在接收到來自調度的總有功功率指令后，電站根據實際情況，將這些功率在各逆變器之間進行合理分配，讓每臺逆變器都能在其最佳工作點運行的同時，有效滿足電網的調度要求。在實施分配策略時，對于設置為單獨運行的逆變器，直接接收來自調度的有功功率指令，這些逆變器通常負責處理特定的功率需求，如滿足局部電網的特定需求、應對突發事件等。對于成組控制的逆變器，作為整體接收總的有功功率指令，AGC根據各逆變器的實時狀態（如效率、溫度、輸出功率等）將總功率在組內進行優化分配。在分配過程中，AGC從總的有功功率中減去單獨運行逆變器所帶的功率，剩余功率則分配給成組控制的逆變器，合理利用這功率。具體可用下面公式進行表示：

3結束語

在光伏電站的應用研究中，引入AGC與AVC技術，可為光伏發電系統的穩定運行與高效管理提供有力的技術支撐。隨著新能源政策不斷推進和光伏行業快速發展，AGC與AVC技術的應用正逐漸成為光伏電站智能化、自動化管理的重要標志。然而，盡管AGC與AVC技術在光伏電站的應用中取得了顯著成效，但仍面臨著各種挑戰，如系統集成復雜性、成本控制、以及與現有電網管理系統的兼容性等問題。未來，隨著技術不斷進步，成本進一步降低，AGC與AVC技術將更加成熟，其在光伏電站的應用也將更加廣泛。