什么是光伏电站的AGC和AVC？

2025-06-24 10:03 来源:古瑞瓦特

理解光伏电站的AGC（自动发电控制）和AVC（自动电压控制）是掌握其参与电网运行和支撑电网稳定性的关键。这两者都是电网调度机构用来远程、自动控制电站出力（有功或无功）的核心手段。

一、AGC-自动发电控制

1.AGC系统概述

核心目标： 维持电网频率稳定，平衡电网的有功功率供需。

控制对象： 电站输出的有功功率。

工作原理：电网调度中心的能量管理系统根据全网负荷预测、机组运行状态、联络线计划以及实时测量的系统频率，计算出维持频率稳定所需的总有功功率调节需求。这个总需求会按照一定的策略（如按调节能力比例）分配给各个参与AGC的发电厂（包括光伏电站）。调度中心通过专用的通信通道（如电力调度数据网）将有功功率设定值指令实时下发给光伏电站的AGC系统。光伏电站的AGC系统接收到设定值指令后，会迅速调整电站的实际有功功率输出，使其尽可能接近并跟踪这个设定值。

2.光伏电站如何实现AGC调节？

有功功率限制： 最常用的方法。当设定值低于当前最大可发功率时，AGC系统控制逆变器群降低实际输出功率（“降负荷”）。

储能系统配合： 如果电站配置了电池储能系统，AGC可以命令储能系统充电（吸收有功，相当于电站降出力）或放电（增加有功输出）。这大大增强了光伏电站参与AGC调节（特别是向上调节）的能力和灵活性。

弃光： 当设定值要求低于当前光照条件下的最大功率时，本质上就是主动弃光。

3、为什么光伏电站需要参与AGC？

频率稳定： 电网频率是电能质量的基石。负荷的波动（增加或减少）会导致频率偏离额定值（如50Hz）。传统电厂通过调速器响应，但在高比例新能源电网中，光伏电站也必须贡献其调节能力来维持频率稳定。

满足并网要求： 现代电网规范强制要求大型光伏电站具备AGC功能，并能按照调度指令调节有功出力。

参与电力市场： 在辅助服务市场中，提供AGC调节能力可以获得收益。

二、AVC-自动电压控制

1.AVC系统概述

核心目标： 维持电网节点电压在安全、合格的范围内（如标称电压的±5%或±10%），优化电网的无功潮流，降低网损。

控制对象： 电站输出的无功功率（或目标并网点电压）。

工作原理：电网调度中心的EMS系统根据全网实时监测的节点电压、无功潮流、设备状态等信息，计算出维持电压稳定和无功平衡所需的总无功功率调节需求（或关键节点的电压目标值）。这个需求或目标值被分配给各个参与AVC的发电厂和变电站（包括光伏电站）。调度中心通过通信通道将无功功率设定值或电压设定值指令下发给光伏电站的AVC系统。光伏电站的AVC系统接收到指令后，会迅速调整电站的无功功率输出（或通过调节无功输出来控制并网点电压达到设定值）。

2、光伏电站如何实现AVC调节？

逆变器无功调节： 这是最主要的方式。光伏逆变器本身具备强大的四象限运行能力，可以在发有功的同时，独立地发出或吸收无功功率（cosφ 调节）。AVC系统通过协调控制所有逆变器的无功出力来实现电站整体的无功目标或电压目标。

SVG/SVC： 如果电站配置了专用的静止无功补偿装置，AVC系统也会控制这些设备发出或吸收无功。

有载调压变压器： 电站内部的主变压器如果有载调压分接头，AVC也可能参与其调节，以优化站内电压和配合无功输出。

3、为什么光伏电站需要参与AVC？

电压稳定： 无功功率的过剩或不足是导致电网电压波动甚至崩溃的主要原因。光伏电站并网点通常位于电网末端，其出力变化（尤其日升日落、云层遮挡）会显著影响局部电压。参与AVC是光伏电站支持电网电压稳定的重要手段。

满足并网要求： 并网标准同样强制要求光伏电站具备AVC功能，具备一定的无功调节范围和响应速度，并接受调度指令。

减少网损： 合理的无功就地补偿和电压控制有助于优化电网无功潮流，降低输电损耗。

提高系统稳定性： 良好的电压支撑有助于提高电网应对故障的能力（如暂态电压稳定）。

三、AGC与AVC的关键区别与联系

总结：（1）AGC是光伏电站的“有功功率遥控器”，听调度指挥调节发电量大小，核心目的是帮助电网稳住频率。

（2）AVC是光伏电站的“无功功率/电压遥控器”，听调度指挥调节无功出力（或直接控制并网点电压），核心目的是帮助电网稳住电压。

两者都是现代大型光伏电站必备的核心控制系统，是其作为“友好型电源”融入大电网、参与电网调节、满足并网技术规范的基本要求。它们将光伏电站从单纯的“发电者”转变为积极参与电网稳定运行的“支撑者”。

挑战： 光伏出力的间歇性和波动性给AGC/AVC的精确跟踪带来挑战；频繁的深度调节可能影响设备寿命；对通信可靠性和速度要求高。储能的应用是增强光伏电站AGC/AVC能力的有效途径。