规模化小水电群电站快速调节系统远动通道的实现及应用.pdf

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1、第38卷第1期华电技术Vo1．38No．12016年1月HuadianTechnologyJan．2016规模化小水电群电站快速调节系统远动通道的实现及应用徐玉韬，武晋辉，林呈辉，焦邵华。，顾威，赵继伟。，龙秋风(1．贵州电网有限责任公司电力科学研究院，贵阳550002；2．北京四方继保自动化股份有限公司，北京100085；3．贵州电网有限责任公司六盘水供电局，贵州六盘水553001)摘要：为实现规模化小水电群与风、光、水、气多种能源联合运行，平抑风电、光伏等新能源并网给电网造成的波动，针对规模化小水电群稳定、可调且

2、调节快速的特点，开发了水电站侧集水电站有功功率和无功功率快速调节功能为一体的嵌入式控制器，使参与调节的各个小水电站具备功率快速协调控制的能力。为实现规模化小水电群按照远方控制策略进行闭环控制，需建立远程主站与水电站间闭环控制的远动通道，针对小水电站的实际特点，提出了利用调度数据网及无线通信两种方案。工程示范应用表明，实现了水电站功率快速调节系统与远方电站快速调节主站的闭环、协调控制。关键词：规模化小水电群；调度数据网；无线通信；远动通道中图分类号：TM76文献标志码：A文章编号：1674—1951(2016)叭一00

3、05—04快速调节，平抑间歇性新能源并网带来的波动。O引言为了快速响应风、光、水、气多种能源联合运行近年来，风电、光伏等新能源不断接人电网，其时外部电网环境有功功率、频率、无功功率、电压等间歇性、随机性及不可控性的特点，给电网运行及调参数的变化，主站负责制定区域电网的优化策略，子度带来了一些新的问题，导致这些新能源年利用小站负责执行策略，协调水电站多台机组的有功功率、时数较低，电网对新能源的消纳能力不足，造成了投无功功率并执行，子站设备必须与主站系统协调控资的浪费。制、互相联动、闭环控制，同时使区域内的小水电群国内外

4、学者针对这个问题从多个角度进行了研参与调节。究。文献[1]采用在光伏电站侧系统中增加一次设目前，国内各水电站受个体装机容量、运行管理备的措施，将超级电容器作为功率调节装置，控制光体制、业主利益、调节能力、自动化水平等诸多因素伏并网系统按给定值平滑、准确地输出功率，使光伏的影响，没有参与区域电网的协调控制，对于上级调发电具有可调度性。文献[2]在主站侧进行了很多度中心而言，相当一部分水电站基本处于不可控、不理论研究工作，但对于参与联合运行的水电站而言，可观测的状态。如何进行技术改造，没有涉及。我国水力资源丰富，为了实现

5、规模化小水电群按照远方控制策略进小水电站虽然单机容量不大，但数量众多，局部地区行闭环控制，建立安全、可行的远程主站与水电站之比较密集，本课题针对区域电网装机容量相对较小间的远动通道是亟待解决的问题。的规模化小水电群稳定、可调且调节快速的特点，开无线通信技术在国内自动化领域多有应用：文发了水电站侧有功功率和无功功率快速调节一体化献[3]介绍了通用分组无线服务(GPRS)技术在电控制器，在不增加一次设备投资的前提下，有效利用力系统数据采集与监视控制(SCADA)系统中的应水电站本身的有功功率和无功功率调节裕度，使参用，其

6、中主要集中在电能量数据远程采集及自动抄与调节的各个小水电站具备功率快速协调控制的能表系统，在电站的远方实时在线控制方面并没有实力，形成规模化小水电群与区域电网的风光水气多际应用；文献[4]介绍了GPRS技术在铁路道口电源种能源联合运行的主站系统，构成闭环协调控制系智能监控装置中的应用，涉及的应用场合相对简单；统。按照功率控制策略，通过快速调节参与闭环控文献[5]介绍了采用全球移动通信(GSM)网络短信制运行的水电站的功率，实时进行区域电网的闭环、息的无线通信在SCADA系统中的应用，这种方式实时l生差，通信数据量受短

7、信息格式的限制，但费用收稿日期：2015—10—14；修回日期：2015—12—30低廉；文献[6]介绍了无线通信在配网自动化系统基金项目：国家科技支撑计划项目(2013BAA02B02)中的应用，采用了IEC60870—5—101规约，涉及配第l期徐玉韬，等：规模化小水电群电站快速调节系统远动通道的实现及应用·7·的专线，但造价太高，不适用。心节点之间的通信方式，适用于信号互传、数据互方法3：传统的电话Modem方式，速度慢，信息备、远程监测等行业，也适用于突发性、高频率、点多量少，可靠性及安全性差。分散、小流量的

8、数据传输。随着通信技术的发展，出现了GPRS等无线通基于VPN加密通道的IPSEC协议，借助inter—信网络，利用这些载体构建造价低、安全性好、稳定net实现了远程intranet。性好的远动通道，国内行业专家看法各异，主要对通无线模块的“机卡互锁”功能支持基于非对称信的可靠性及安全性存在质疑。密钥技术的单向认证，主站下发的遥控命令支持带无线