CN110928273A - 一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法，实现了光伏电站AGC试验时自动下发指令，试验数据采集和性能指标计算，在无需人工干预的情况下，自动根据天气情况判断是否满足试验条件并完成完整的测试过程。建立自动测试***，测试***开始实时采集光伏电站的实际功率、预测功率等数据，测试***实时计算判断是否满足开始试验条件，若满足，则按照试验步骤开始自动测试，按照预设的出力曲线向光伏电站依次下达阶跃变化的AGC指令，并采集试验所需的实际功率、目标指令等数据；判断测试试验是否中断，根据采集的试验数据计算各项试验指标；将试验数据以图像的形式显示，并提供导出功能。通用性强，使用范围广。

Description

一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法

技术领域

本发明涉及一种光伏电站自动发电控制功能试验的测试装置，特别涉及一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试装置及测试方法。

背景技术

近年来光伏电站大规模建设，光伏并网容量迅猛增加，随着光伏渗透率的不断提高，其随机性和波动性对电网安全运行的影响也越来越大；为了保证电网的稳定运行，GB/T19964-2012《光伏电站接入电力***技术规定》、DL/T 1870-2018《电力***网源协调技术规范》等标准，明确要求了光伏电站必须具备AGC（自动发电控制）功能，能够实时接收电网调度有功功率指令，并调节功率至目标值；当光伏电站并网后对其进行AGC试验，是判断光伏电站自动发电控制功能（AGC）控制性能是否满足标准要求的一个重要手段，试验过程包括调度机构向光伏电站下发电站负荷变化指令，改变电站负荷指令设定值，控制光伏逆变器跟踪负荷指令变化，在光伏电站额定功率和零出力范围内，实现光伏电站全负荷范围的有功功率控制。

目前，现场开展光伏电站AGC试验所使用的测试装置大多为数据采集装置，其仅具备基本的试验数据收集功能，试验人员在完成试验后，再从数据采集装置中导出数据，尽管上述试验方式被广泛采用，但是其在实际应用过程中不可避免地存在以下问题：（1）光伏电站AGC试验进行时间受限，即，须按照计划在调度批准的工期内完成，由于光伏发电受天气因素影响大，目前的试验方法多为人工现场试验，在实际应用中经常出现试验无法按期完成的情况，导致光伏电站受到电网考核，影响电站收益；（2）现有的测试装置大多仅能采集试验数据，无法根据天气情况自动判断试验条件，也不具备自动下发指令、计算性能指标等功能，仍需试验人员或调度主站手动设定AGC指令，当天气条件不满足时，试验人员需一直在现场等待，导致了试验人员技术力量的浪费和较高的人力成本，工作效率低；（3）现有的测试装置和方法在试验期间，因天气原因导致试验中断后，无法自动判断已进行的试验是否有效，以及天气好转后，是重新进行全过程试验还是只进行未完成试验阶段的试验，需要人工进行大量计算，导致试验失败。

发明内容

本发明提供了一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法，实现了光伏电站AGC试验时自动下发指令，试验数据采集和性能指标计算，在无需人工干预的情况下，自动根据天气情况判断是否满足试验条件并完成完整的测试过程。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法，包括以下步骤：

第一步、建立自动测试***：包括数据获取单元、逻辑控制单元、指令输出单元、计算存储单元和结果显示单元，所述的数据获取单元用于实时采集光伏电站的数据，并将数据进行预处理后传输至所述的逻辑控制单元，所述的逻辑控制单元用于计算光伏电站AGC试验过程的有功功率目标指令，并将指令信号传输至所述的指令输出单元；所述的指令输出单元用于接收所述逻辑控制单元传输的有功功率目标指令信号，并向光伏电站传输AGC试验过程的有功功率目标指令；所述的计算存储单元用于对光伏电站AGC试验的数据进行存储和计算，得到AGC试验各项性能指标；所述的结果显示单元用于将光伏电站AGC试验的数据以图像的形式显示；

第二步、测试***开始实时采集光伏电站的实际功率、预测功率等数据；

第三步、测试***实时计算判断是否满足开始试验条件，若满足，则按照试验步骤开始自动测试，按照预设的出力曲线向光伏电站依次下达阶跃变化的AGC指令，并采集试验所需的实际功率、目标指令等数据；

第四步、判断测试试验是否中断，若，中断时间超过预先设定的时间，则返回第二步，若，没有中断或中断时间小于预先设定的时间，则进行下一步；

第五步、继续进行未完成试验；

第六步、试验完成，根据采集的试验数据计算各项试验指标；

第七步、将试验数据以图像的形式显示，并提供导出功能。

所述的数据获取单元还包括通信协议转换模块和模拟量输入、输出模块，所述的通信协议转换模块能够使所述自动测试装置通过不同接口类型与光伏电站AGC***、光伏功率预测***及升压站监控***连接；所述的数据获取单元采集的数据包括光伏电站并网电点有功功率、有功功率目标指令、汇集线路有功功率、样板逆变器有功功率及未来4小时16点超短期功率预测数据；所述的指令输出单元具有和调度***一致的通信接口和通信协议，能够按照并网调度信息交换规范与光伏电站AGC***通信，发送有功功率目标指令；所述的逻辑控制单元基于所述数据获取单元采集的数据，可通过计算自动判断是否满足试验条件，若满足则按照预设的指令曲线向光伏电站发出有功功率目标指令，所述的试验条件指光伏电站光照条件满足试验所需的有功功率出力范围，且持续时间大于完成试验所需的最短时间，具体根据光伏电站并网点有功功率、超短期预测功率进行判断；所述的计算存储单元计算得到的AGC试验性能指标包括响应时间、超调量、调节速率、调节精度。

所述响应时间是指自动测试装置发出指令后，光伏电站出力在当前有功功率的基础上，可靠地跨出与指令方向一致的响应死区所用的时间；所述的超调量是指光伏电站有功功率偏离AGC指令的最大值；所述的调节速率是指光伏电站在AGC指令方向，出力越过响应死区到进入调节死区这段时间的速率；所述的调节精度是指光伏电站进入调节死区到下次指令开始这段时间内实际出力和设点出力之间的差值。

若在进行自动测试的过程中出现试验条件不满足后续阶段试验要求的情况，则所述自动测试装置进入等待，试验中断，暂停向光伏电站下发指令，并根据已完成试验情况对后续试验条件进行计算，后续试验条件是指光伏电站当前实际有功功率不小于未完成阶段试验要求出力最大值,且预测维持该出力的时间不小于完成后续阶段试验所需的最少时间；

若在一定时间（该时间可人工配置）内恢复所需的试验条件，则继续从之前中断的测试阶段开始试验；若，中断时间超过预先设定的时间，仍未满足试验条件，则测试装置重新判定开始试验条件，满足后再进行一次完整的测试。

本发明提供的用于光伏电站AGC试验的自动测试方法能够实现光伏电站AGC试验中的自动判断试验条件、自动下发指令、试验数据采集和性能指标计算，自动程度高，可提升试验的完成效率，避免光伏电站受到更多电网部门考核，有效减轻试验人员的劳动强度和工作量，降低人力成本；能够根据光伏电站数据自动判断天气情况是否满足试验条件，并且能有效避免试验过程中云层遮挡或阵雨等外部因素对试验的干扰，全程无需人工干预，自动完成一次完整的试验；能够通过通信协议和模拟量信号两种方式实现与光伏电站的数据传输，修改少量配置与光伏电站建立连接后即可使用，通用性强，使用范围广。

附图说明

图1是本发明的自动测试***流程图；

图2是本发明的自动测试***结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法，包括以下步骤：

第一步、建立自动测试***：包括数据获取单元、逻辑控制单元、指令输出单元、计算存储单元和结果显示单元，所述的数据获取单元用于实时采集光伏电站的数据，并将数据进行预处理后传输至所述的逻辑控制单元，所述的逻辑控制单元用于计算光伏电站AGC试验过程的有功功率目标指令，并将指令信号传输至所述的指令输出单元；所述的指令输出单元用于接收所述逻辑控制单元传输的有功功率目标指令信号，并向光伏电站传输AGC试验过程的有功功率目标指令；所述的计算存储单元用于对光伏电站AGC试验的数据进行存储和计算，得到AGC试验各项性能指标；所述的结果显示单元用于将光伏电站AGC试验的数据以图像的形式显示；

第二步、测试***开始实时采集光伏电站的实际功率、预测功率等数据；

第三步、测试***实时计算判断是否满足开始试验条件，若满足，则按照试验步骤开始自动测试，按照预设的出力曲线向光伏电站依次下达阶跃变化的AGC指令，并采集试验所需的实际功率、目标指令等数据；

第四步、判断测试试验是否中断，若，中断时间超过预先设定的时间，则返回第二步，若，没有中断或中断时间小于预先设定的时间，则进行下一步；

第五步、继续进行未完成试验；

第六步、试验完成，根据采集的试验数据计算各项试验指标；

第七步、将试验数据以图像的形式显示，并提供导出功能。

所述的数据获取单元还包括通信协议转换模块和模拟量输入、输出模块，所述的通信协议转换模块能够使所述自动测试装置通过不同接口类型与光伏电站AGC***、光伏功率预测***及升压站监控***连接；所述的数据获取单元采集的数据包括光伏电站并网电点有功功率、有功功率目标指令、汇集线路有功功率、样板逆变器有功功率及未来4小时16点超短期功率预测数据；所述的指令输出单元具有和调度***一致的通信接口和通信协议，能够按照并网调度信息交换规范与光伏电站AGC***通信，发送有功功率目标指令；所述的逻辑控制单元基于所述数据获取单元采集的数据，可通过计算自动判断是否满足试验条件，若满足则按照预设的指令曲线向光伏电站发出有功功率目标指令，所述的试验条件指光伏电站光照条件满足试验所需的有功功率出力范围，且持续时间大于完成试验所需的最短时间，具体根据光伏电站并网点有功功率、超短期预测功率进行判断；所述的计算存储单元计算得到的AGC试验性能指标包括响应时间、超调量、调节速率、调节精度。

所述响应时间是指自动测试装置发出指令后，光伏电站出力在当前有功功率的基础上，可靠地跨出与指令方向一致的响应死区所用的时间；所述的超调量是指光伏电站有功功率偏离AGC指令的最大值；所述的调节速率是指光伏电站在AGC指令方向，出力越过响应死区到进入调节死区这段时间的速率；所述的调节精度是指光伏电站进入调节死区到下次指令开始这段时间内实际出力和设点出力之间的差值。

若在进行自动测试的过程中出现试验条件不满足后续阶段试验要求的情况，则所述自动测试装置进入等待，试验中断，暂停向光伏电站下发指令，并根据已完成试验情况对后续试验条件进行计算，后续试验条件是指光伏电站当前实际有功功率不小于未完成阶段试验要求出力最大值,且预测维持该出力的时间不小于完成后续阶段试验所需的最少时间；

若在一定时间（该时间可人工配置）内恢复所需的试验条件，则继续从之前中断的测试阶段开始试验；若，中断时间超过预先设定的时间，仍未满足试验条件，则测试装置重新判定开始试验条件，满足后再进行一次完整的测试。

本发明用于光伏电站AGC试验，具备手动测试和自动测试两种模式；本发明在自动测试模式下，可通过计算自动判断是否满足所需试验条件；在自动测试过程中，由于天气等原因试验中断时，本装置可自动等待试验条件恢复，并根据情况判断继续未完成测试或者重新开始一次新的测试；本***能通过通信协议和模拟量硬接线两种方式与光伏电站连接，通信方式灵活。

Claims (4)

1.一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法，包括以下步骤：

第一步、建立自动测试***：包括数据获取单元、逻辑控制单元、指令输出单元、计算存储单元和结果显示单元，所述的数据获取单元用于实时采集光伏电站的数据，并将数据进行预处理后传输至所述的逻辑控制单元，所述的逻辑控制单元用于计算光伏电站AGC试验过程的有功功率目标指令，并将指令信号传输至所述的指令输出单元；所述的指令输出单元用于接收所述逻辑控制单元传输的有功功率目标指令信号，并向光伏电站传输AGC试验过程的有功功率目标指令；所述的计算存储单元用于对光伏电站AGC试验的数据进行存储和计算，得到AGC试验各项性能指标；所述的结果显示单元用于将光伏电站AGC试验的数据以图像的形式显示；

第二步、测试***开始实时采集光伏电站的实际功率、预测功率等数据；

第三步、测试***实时计算判断是否满足开始试验条件，若满足，则按照试验步骤开始自动测试，按照预设的出力曲线向光伏电站依次下达阶跃变化的AGC指令，并采集试验所需的实际功率、目标指令等数据；

第四步、判断测试试验是否中断，若，中断时间超过预先设定的时间，则返回第二步，若，没有中断或中断时间小于预先设定的时间，则进行下一步；

第五步、继续进行未完成试验；

第六步、试验完成，根据采集的试验数据计算各项试验指标；

第七步、将试验数据以图像的形式显示，并提供导出功能。

2.根据权利要求1所述的一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法，其特征在于，所述的数据获取单元还包括通信协议转换模块和模拟量输入、输出模块，所述的通信协议转换模块能够使所述自动测试装置通过不同接口类型与光伏电站AGC***、光伏功率预测***及升压站监控***连接；所述的数据获取单元采集的数据包括光伏电站并网电点有功功率、有功功率目标指令、汇集线路有功功率、样板逆变器有功功率及未来4小时16点超短期功率预测数据；所述的指令输出单元具有和调度***一致的通信接口和通信协议，能够按照并网调度信息交换规范与光伏电站AGC***通信，发送有功功率目标指令；所述的逻辑控制单元基于所述数据获取单元采集的数据，可通过计算自动判断是否满足试验条件，若满足则按照预设的指令曲线向光伏电站发出有功功率目标指令，所述的试验条件指光伏电站光照条件满足试验所需的有功功率出力范围，且持续时间大于完成试验所需的最短时间，具体根据光伏电站并网点有功功率、超短期预测功率进行判断；所述的计算存储单元计算得到的AGC试验性能指标包括响应时间、超调量、调节速率、调节精度。

3.根据权利要求2所述的一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法，其特征在于，所述响应时间是指自动测试装置发出指令后，光伏电站出力在当前有功功率的基础上，可靠地跨出与指令方向一致的响应死区所用的时间；所述的超调量是指光伏电站有功功率偏离AGC指令的最大值；所述的调节速率是指光伏电站在AGC指令方向，出力越过响应死区到进入调节死区这段时间的速率；所述的调节精度是指光伏电站进入调节死区到下次指令开始这段时间内实际出力和设点出力之间的差值。

4.根据权利要求1所述的一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法，其特征在于，若在进行自动测试的过程中出现试验条件不满足后续阶段试验要求的情况，则所述自动测试装置进入等待，试验中断，暂停向光伏电站下发指令，并根据已完成试验情况对后续试验条件进行计算，后续试验条件是指光伏电站当前实际有功功率不小于未完成阶段试验要求出力最大值,且预测维持该出力的时间不小于完成后续阶段试验所需的最少时间；

若在一定时间（该时间可人工配置）内恢复所需的试验条件，则继续从之前中断的测试阶段开始试验；若，中断时间超过预先设定的时间，仍未满足试验条件，则测试装置重新判定开始试验条件，满足后再进行一次完整的测试。

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