AGC AVC控制系统的工作原理

一、AGC（自动发电控制）的工作原理
AGC 以 “有功功率跟踪与频率稳定” 为核心目标，通过三层闭环控制（调度层 - 电站层 - 设备层）实现精准调节，具体流程如下：
1. 数据采集与指令接收
           外部指令：接收电网调度中心下发的有功功率计划曲线（如 15 分钟间隔的出力目标）、实时调整指令（如因负荷变化临时增减出力），以及电网频率信号（用于频率辅助控制）。
           内部状态：实时采集光伏电站当前总有功出力（汇总各逆变器、储能的有功数据）、超短期功率预测值（基于光照、温度、云层移动等气象数据）、设备运行状态（逆变器启停、储能 SOC 等）。
2. 指令计算与策略生成
           电站层 AGC 控制器根据采集的信息，进行多维度计算，生成各设备的有功调节指令：
偏差修正：对比当前实际出力与调度计划曲线的偏差（ΔP = 计划值 - 实际值），若偏差超过阈值（如 ±2%），则启动调节。
           预测辅助：结合超短期预测（未来 15 分钟 - 1 小时），预判出力变化趋势（如即将阴天导致出力下降），提前预留调节空间（如调用储能放电弥补缺口）。
           约束检查：确保调节指令不超出设备安全范围（如逆变器最大有功限额、储能充放电功率限制、爬坡速率限制）。
           例如：调度计划当前出力为 10MW，实际出力 8MW，偏差 + 2MW，且预测未来 30 分钟光照稳定，则 AGC 计算需增加 2MW 出力，并分配给各逆变器（优先调用效率较高的逆变器）。

AGC AVC的详细介绍：https://www.guoweizhichuang.com/xinnnengyuanxitong/466.html

3. 执行与反馈闭环
           指令下发：将总调节指令分解至各逆变器、储能系统（若配置）或汇流箱（控制组串投切），明确各设备的目标有功值（如逆变器 A 需出力 1.2MW，储能需放电 0.5MW）。
           实时反馈：设备层（逆变器、储能）实时上传实际出力数据，AGC 控制器持续监测调节效果。若实际出力仍偏离目标（如逆变器响应延迟），则再次修正指令，直至偏差在允许范围内（形成 “监测 - 计算 - 执行 - 再监测” 的闭环）。
4. 特殊场景响应
           频率辅助控制：当电网频率偏离额定值（如 50Hz±0.2Hz），AGC 根据频率偏差（Δf）自动触发调节：
           Δf 为负（频率低于 50Hz）：增加有功出力（如解锁逆变器限制、储能放电）；
           Δf 为正（频率高于 50Hz）：减少有功出力（如限制逆变器出力、储能充电）。
           波动平抑：当光伏出力波动速率超过电网允许值（如 ±10%/ 分钟），AGC 通过限制逆变器爬坡速率、协调储能充放电（波动上升时储能充电，下降时放电），平滑出力曲线。
二、AVC（自动电压控制）的工作原理
AVC 以 “并网点电压稳定与无功优化” 为核心目标，通过 “电压 - 无功” 联动控制，实现对并网点电压的精准调节，具体流程如下：
1. 数据采集与目标设定
           外部目标：接收电网调度中心的并网点电压目标值（如 10kV 侧电压需稳定在 10.5kV±0.5kV）或功率因数范围（如 0.95-1.0）。
           内部状态：实时采集并网点电压、电流、有功 / 无功功率，各逆变器的无功输出能力，以及无功补偿设备（电容器、SVG 等）的投切状态和容量。
2. 电压偏差计算与调节策略
           电站层 AVC 控制器根据电压偏差（ΔU = 目标电压 - 实际电压），结合无功与电压的关联性（“无功决定电压”），生成无功调节策略：
           ΔU>0（电压偏低）：需增加容性无功（如指令逆变器增发容性无功、投入电容器组、SVG 输出容性无功），通过无功支撑提升电压。
           ΔU<0（电压偏高）：需增加感性无功（如指令逆变器增发感性无功、投入电抗器、SVG 输出感性无功），抑制电压上升。
           优化分配：在满足总无功需求的前提下，按 “就近补偿、损耗最小” 原则分配各设备的无功任务（如优先调用靠近并网点的 SVG，减少集电线路的无功损耗）。
           例如：并网点实际电压 10.2kV，目标 10.5kV（ΔU=+0.3kV），AVC 计算需增发 5Mvar 容性无功，指令 2 台逆变器各增发 1Mvar，SVG 增发 3Mvar，快速弥补电压缺口。
3. 执行与反馈闭环
           指令下发：将总无功调节指令分解至各逆变器（通过调节逆变器的功率因数或无功电流）、无功补偿设备（如控制电容器开关投切）。
           实时校验：持续监测并网点电压和各设备无功输出，若电压仍未达标（如调节滞后），则动态调整指令（如增加 SVG 出力），直至电压稳定在目标范围。
4. 特殊场景适配
           光伏出力波动时：当有功出力骤增（如晴天突然光照增强），并网点电压可能因线路感抗分压升高，AVC 需同步增发感性无功抵消电压上升；反之则增发容性无功。
           电网故障时：配合低电压穿越（LVRT）功能，在电压跌落期间短时增发感性无功（提供短路电流支撑），帮助电网恢复电压。
三、AGC 与 AVC 的协同逻辑
AGC 和 AVC 虽调控对象不同，但存在强关联性，需通过数据交互实现协同：
           有功变化影响电压：AGC 调节有功出力时（如增加出力），线路电流增大，可能导致并网点电压下降，此时 AVC 需提前预判并增发容性无功，避免电压波动。
           无功调节影响有功效率：AGC AVC系统 过度调用逆变器无功容量可能挤占有功输出空间（逆变器视在功率有限），此时 AGC 需协调降低有功目标或调用独立无功设备（如 SVG），保障二者均达标。
           通过这种协同，实现 “有功精准跟踪、电压稳定合格” 的双重目标，使光伏电站成为电网可信赖的调节资源。
           总结：AGC AVC系统 的核心原理均为 “闭环控制”—— 通过实时监测偏差、动态计算指令、驱动设备执行、反馈修正，最终实现对有功功率（频率）和电压（无功）的精准调控。二者结合光伏电站的波动性特点，通过分层决策与设备协同，确保电站安全并网并主动支撑电网稳定。