一、概述
隨著越來越多的新能源廠站(風(fēng)電場、光伏電站)投產(chǎn)并網(wǎng),新能源廠站裝機容量在電網(wǎng)裝機容量中占比在不斷增加,在電網(wǎng)總裝機容量中占比增加使傳統(tǒng)水火電的轉(zhuǎn)動慣量不足以支撐頻率調(diào)控;另一方面由于風(fēng)、光資源的間歇性,越來越多的新能源廠站給電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)帶來了巨大的調(diào)峰壓力,增加了電網(wǎng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性因素和影響電能質(zhì)量,導(dǎo)致電網(wǎng)的穩(wěn)定性大大降低。因此,對新能源廠站實施一次調(diào)頻改造以及一次調(diào)頻主站在線評估系統(tǒng)勢在必行。
舜通智能公司一直以來立足于智能配電網(wǎng)和智慧能源產(chǎn)品線的研發(fā)和創(chuàng)新,自主研發(fā)了一些列面向新能源場站的智能化裝置,包括一次調(diào)頻核心服務(wù)器、光功率預(yù)測系統(tǒng)、風(fēng)功率預(yù)測系統(tǒng)、一次調(diào)頻主站在線平臺等,以及新能源AGC、AVC遠(yuǎn)動系統(tǒng),是國內(nèi)新能源場站產(chǎn)品系列全面,技術(shù)水平先進的優(yōu)秀產(chǎn)品供應(yīng)商。
二、產(chǎn)品規(guī)格
QTouch-3200核心服務(wù)器是一款 19寸2U標(biāo)準(zhǔn)上架型核心服務(wù)器。提供1個VGA,1個B碼對時,3個USB,2路 DO繼電器接口,板載固定6個網(wǎng)口,電源支持 AC/DC 220V/110V 50~60Hz 單電源、冗余電源可選(失電告警);操作系統(tǒng)采用實時Linux系統(tǒng),搭載最新的Qtouch自主可控跨平臺組態(tài)軟件V3.0版本。
外觀結(jié)構(gòu)如下圖所示:
產(chǎn)品主要技術(shù)規(guī)格如下:
項目 | 定義 |
主要功能指標(biāo) | 處理器(CPU) | 基于 Intel 3955U 2.0GHz |
內(nèi)存 | 4G |
存儲 | 128G SSD |
VGA | 整機提供 1 個 VGA 顯示接口 支持分辨率不低于 1024×768 |
USB | 整機提供3個USB2.0接口 |
網(wǎng)口 | 12 個網(wǎng)口 |
串口 | 8 個串口,為 2*10Pin 鳳凰端子 接口形式 |
擴展總線 | 提供一個標(biāo)準(zhǔn)PCIE X1擴展槽 |
主要性能指標(biāo) | 外形尺寸 | 440mm(寬)×88 mm(高)×375mm(深) |
凈重 | 11.25Kg |
溫度 | 工作溫度: 機械硬盤:-5℃~+45℃ 固態(tài)硬盤:-25℃~+55℃ 存儲溫度:-40℃~+70℃ |
濕度 | 恒定濕熱:40℃,95%RH(非凝結(jié)狀態(tài)) |
電磁兼容性 | 符合國際標(biāo)準(zhǔn) IEC 61850《變電站通訊網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》 符合國標(biāo) GB/T 15153-1《遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)》 輻射騷擾:GB 9254-2008 A 級 傳導(dǎo)騷擾:GB 9254-2008 A 級 GB/T 17626.2.2018 靜電放電(IV)級 GB/T 17626.4-2018 脈沖群抗擾度(IV)級 GB/T 17626.5-2019 浪涌(沖擊)抗擾度(IV)級 GB/T 17626.6-2008 傳導(dǎo)抗擾度(III)級 GB/T 17626.12-1998 振蕩波抗擾度試驗(III)級 GB/T 17626.3-2017 射頻電磁場輻射抗擾度(III)級 GB/T 17626.9-2011 脈沖磁場抗擾度(V)級 GB/T 17626.18-2017 阻尼振蕩磁場抗擾度(V)級 GB/T 17626.8-2006 工頻磁場擾抗擾度(V)級 GB/T 17626.11-2008 電壓暫降、短時中斷和電壓 變化試驗(能承受規(guī)定電壓暫降 100%、持續(xù)時間10ms) |
可靠性 | 平均無障工作時間:MTBF≥30000h 平均維修時間:MTTR≤0.5h |
安全性 | 滿足 GB4943 的基本要求 |
機械環(huán)境適應(yīng)性 | 抗振動:能承受嚴(yán)酷等級為 Bm 級的振動響應(yīng)實驗(應(yīng)能承受頻率 f≤9Hz 時振幅為 3mm 及 f> 9~200Hz 時加速度為 10m/s²的振動),關(guān)機震動。 抗沖擊:能承受嚴(yán)酷等級為 Bm 級的沖擊實驗,半正弦脈沖持續(xù)時間:11ms,峰峰值加速度 10g, 關(guān)機實驗。 |
電源特性 | 輸入:AC/50Hz,110V~220V; DC:110V~220V 單電源、冗余電源可選 整機功耗:27.72W(待機狀態(tài)) 整機功耗:34.5W |
三、系統(tǒng)介紹
系統(tǒng)運行環(huán)境:Ubuntu14.04 server
軟件:QTouch自主可控跨平臺組態(tài)軟件V3.0
1、工程截圖:
QTouch通過IEC60870-104協(xié)議與并網(wǎng)點測控裝置和100臺數(shù)采通訊,與AGC監(jiān)控平臺通過modbusTCP協(xié)議通訊;
2、計算及控制
實時監(jiān)測并網(wǎng)點頻率變化,當(dāng)頻率變化超出死區(qū)、調(diào)節(jié)條件允許的情況下(必需預(yù)留多種判斷條件)快速啟動快速頻率響應(yīng)程序,根據(jù)功率-頻率下垂特性曲線并結(jié)合采集的逆變器運行數(shù)據(jù)和工況,計算出需要控制的有功數(shù)值和/或百分比,對場站內(nèi)所有在運逆變器進行合理分配,并完成下發(fā)控制命令,同一次調(diào)節(jié)控制指令需支持有功數(shù)值和百分比單獨或混合兩種格式發(fā)送給不同廠家的數(shù)采裝置,系統(tǒng)具備不斷連續(xù)跟蹤并網(wǎng)點頻率變化,進行閉環(huán)控制,具備二次調(diào)節(jié)功能;系統(tǒng)調(diào)節(jié)響應(yīng)性能指標(biāo)、有功控制周期及參數(shù)設(shè)定滿足“西北能監(jiān)市場[2018]41號文件”要求并預(yù)留無功控制功能。
光伏電站快速頻率響應(yīng)有功-頻率下垂特性曲線
計算公式
為快速頻率響應(yīng)死區(qū),單位:Hz
為系統(tǒng)額定頻率,單位:Hz
為額定功率,單位:MW
有功功率初始值,單位:MW
調(diào)差率
QTouch快頻系統(tǒng)在各種工況條件下,完成了快頻向上調(diào)節(jié)和向下調(diào)節(jié),以及調(diào)節(jié)的效率,控制調(diào)節(jié)命令全部發(fā)送完成時間在700ms以內(nèi),調(diào)節(jié)誤差在允許的范圍之內(nèi)。