O AGC (Controle Automático de Geração) e AVC (Controle Automático de Tensão) de usinas fotovoltaicas são dois importantes sistemas de controle, cuja principal função é garantir a operação segura, estável e econômica do sistema de energia.
AGC (Controle Automático de Geração)
Função: O sistema AGC é usado principalmente para controlar automaticamente a saída dos geradores no sistema de energia, manter a frequência do sistema de energia dentro de uma faixa apropriada e garantir a estabilidade da rede elétrica.
Parâmetros:
Potência ativa total: Refere-se à geração total de energia da central elétrica.
Potência reativa: Refere-se à potência reativa de uma estação de energia.
Faixa máxima ajustável: Refere-se à faixa de potência máxima que a estação de energia pode ajustar.
Número de inversores: Refere-se ao número de inversores na central.
AVC (controle automático de tensão)
Função: O sistema AVC é utilizado para controlar equipamentos de regulação de potência reativa e tensão na rede elétrica, atingindo o objetivo de garantir uma operação segura, de alta qualidade e econômica da rede elétrica. O AVC controla automaticamente a potência reativa e os equipamentos reguladores de tensão na rede elétrica por meio de informática e tecnologia de comunicação, mantendo a tensão da rede dentro de uma faixa apropriada.
Parâmetros:
Tensão alvo: representa o valor da tensão alvo que a rede elétrica deseja manter.
Algoritmo de otimização de potência reativa: usado para calcular a potência reativa alvo do atual equipamento ajustável on-line (inversor, SVC, SVG) no estado alvo.
Os sistemas AGC (Controle Automático de Geração) e AVC (Controle Automático de Tensão) de usinas fotovoltaicas são as duas aplicações principais dos sistemas de automação de despacho de sistemas de energia.
Colaboração dos objetivos de controle:
O AGC é o principal responsável pelo controle de potência ativa, que ajusta a saída ativa do grupo gerador para rastrear os valores planejados de frequência do sistema e potência da linha de interconexão, e mantém o nível de fluxo de seções ou linhas importantes da rede elétrica dentro de uma faixa segura.
AVC é responsável pelo controle de potência reativa, mantendo a conformidade da tensão da rede e reduzindo as perdas da rede ajustando o nível de compensação reativa dos equipamentos reativos.
Coordenação de estratégias de controle:
No sistema de energia, existe uma relação de acoplamento entre a potência ativa e a potência reativa, e a operação separada do AGC e do AVC afetará o efeito de controle um do outro. Portanto, é proposto um esquema de controle coordenado de AGC e AVC conectados nas escalas de minuto e segundo.
No nível minuto, foi estabelecido um modelo de fluxo de potência ideal que liga a potência ativa e a potência reativa, e um método de controle de otimização conjunto de AGC e AVC foi proposto.
No segundo nível, as estratégias de controle de AGC e AVC foram melhoradas e foi proposto um método de controle de correção coordenado para AGC e AVC.
Monitoramento em tempo real e resposta rápida:
O sistema AVC monitorará continuamente a tensão de cada nó da rede elétrica e emitirá rapidamente instruções para ajustar o sistema de excitação do grupo gerador quando for detectado desvio de tensão do valor definido, de modo a restaurar a tensão ao nível normal.
O sistema AGC ajusta automaticamente a saída do gerador com base na frequência do sistema de potência medida pelos sensores, mantendo a frequência do sistema de potência dentro de uma faixa apropriada.
Coleta de dados e execução de instruções:
O terminal de controle e ajuste do grupo fotovoltaico AGC/AVC suporta a função de ajuste remoto, que recebe as instruções de ajuste da estação principal e as decompõe para execução em cada inversor. Realize o upload de dados como potência ativa e reativa total, faixa máxima ajustável e número de inversores; Apoiar a análise de instruções emitidas pelo DMS; Com base no desempenho operacional dos inversores locais, decomponha os valores alvo nas grandezas de ajuste de cada inversor de acordo com as regras; E ajuste cada inversor de acordo com as instruções decompostas.
Através deste mecanismo colaborativo, os sistemas AGC e AVC mantêm conjuntamente a estabilidade do sistema de energia. O AGC controla o “ritmo” da frequência, enquanto o AVC garante o “tom” da tensão. Os dois se complementam e são indispensáveis.
Os inversores fotovoltaicos desempenham um papel crucial nos sistemas AGC (Automatic Generation Control) e AVC (Automatic Voltage Control), como segue:
Regulação de energia:
No sistema AGC, o inversor fotovoltaico é responsável por regular a potência de saída do conjunto fotovoltaico para manter o equilíbrio com a demanda da rede. Devido às mudanças na radiação solar e nas condições climáticas, a potência de saída da geração de energia fotovoltaica irá flutuar. O sistema AGC regula a geração de energia fotovoltaica controlando a potência de saída do inversor para manter a operação estável da rede elétrica.
Controle de potência reativa:
No sistema AVC, inversores fotovoltaicos são utilizados para controlar o nível de tensão da rede elétrica, garantindo a qualidade do fornecimento de energia e o normal funcionamento dos equipamentos. A integração de sistemas de geração de energia fotovoltaica terá impacto na tensão da rede elétrica, principalmente em situações onde haja alterações significativas nas condições de iluminação. O sistema AVC ajusta a tensão da rede controlando a saída de potência reativa do inversor.
Rastreamento máximo de Power Point (MPPT):
Os inversores fotovoltaicos possuem função de rastreamento de ponto de potência máxima, que pode atingir a potência máxima dos painéis solares alterando a impedância de carga, melhorando assim a eficiência de geração de energia dos sistemas fotovoltaicos.
Função de proteção de grade:
Os inversores fotovoltaicos também possuem uma série de funções de proteção, como proteção de ilhamento, proteção contra sobrecarga, proteção de aterramento, etc., para garantir a operação segura e estável das usinas fotovoltaicas.
Resposta à instrução AGC:
Quando o host AGC recebe uma incompatibilidade entre o valor atual do plano de energia ativa e a saída atual da estação de energia fotovoltaica, ele emitirá instruções para o inversor, e o inversor ajustará a potência de saída de acordo com estas instruções para obter o ajuste de ativo poder.
Capacidade de regulação de potência reativa:
Sob condições de estado estacionário da rede elétrica, o host AVC utilizará totalmente a capacidade de regulação de potência reativa do inversor para regular a tensão. Quando a capacidade de regulação de potência reativa do inversor for insuficiente, será considerada a regulação de potência reativa do dispositivo SVC/SVG.
Coordenação e controle:
No caso de uma falha na rede elétrica, o host AVC ajusta rapidamente a potência reativa do dispositivo SVC/SVG para restaurar a tensão aos níveis normais. Após a rede elétrica se recuperar da falha, o host AVC pode substituir a potência reativa já colocada em operação ajustando a saída de potência reativa do inversor, permitindo-lhe reservar um armazenamento razoável de potência reativa dinâmica.
