工程案例 | π接风电场 AVC 合格率整治实践

工程案例 | π接风电场 AVC 合格率整治实践

一、项目介绍

河北区域三座风电场总装机容量 65 万千瓦，他们之间采用π接拓扑结构接入电网，且均配置独立 AVC 系统，通过 SVG 及风机机组调控无功出力。因场站间电气耦合紧密、调控缺乏协同，长期存在 AVC 电压合格率不达标问题，既影响电网安全稳定运行，也增加场站“两个细则”考核费用，是π接结构风电场的共性难题。

图1 三个风电场之间电气连接示意图

二、核心问题

三座场站 AVC 系统独立运行，无功调节相互干扰形成环流，引发电压波动；叠加数据刷新滞后、设备运行制约、参数匹配不足、调度指令不同步等问题；优化前平均合格率在 75%，远低于电网考核标准，部分场站调节方向不一致的考核点占比超 80%。

三、解决方案

构建“数据治理+设备优化+策略升级+仿真辅助+实时监测”五位一体的综合整治方案，具体措施如下：

（一）场站数据治理

优化升压站数据传输参数，提升数据实时性与精准度：

修改场站母线测控和远动装置上传死区，确保电压数据变化时能及时上传至调度；升级远动与AVC装置之间的通信规约，将原12位CDT规约替换为高精度IEC104规约浮点数传输。

（二）SVG分配策略优化

在分配无功目标指令时，通过策略调整避开±0.8Mvar以内的零漂死区；确保SVG能正常跟踪指令，提高全厂无功调节的及时性与准确性。

（三）AVC 控制逻辑升级

采用阻抗自辨识算法，实时根据电压/无功变化动态调整系统阻抗；精准计算电压与无功调整量关系，减少欠调与过调次数，提升调节速度与精度。

图2 场站改造后系统架构图

（四）硬件在环仿真验证

通过硬件在环仿真平台，模拟三场站间的电气耦合与调控交互，明确π接场站间的相互影响关系；优化各场站电压控制周期、无功调节步长、电压调节速率等参数，弱化场站间耦合干扰，实现协同调控。

图3 仿真实验室

图4 仿真验证（1）

图5 仿真验证（2）

（五）本地统计软件赋能

开发本地电压合格率统计软件，实时监测与统计各场站电压合格率；支持故障快速定位与控制参数动态修正，为持续优化提供数据支撑。

图6 电压合格率统计软件

图7 电压统计不合格列表

四、收益成效

项目完成改造联调后，2025 年 12 月三座场站 AVC 电压合格率显著提升：中心场站达 97.94%，中间场站 93.53%，末端场站 91.63%，全面满足电网考核要求。项目无需额外打通通讯链路，依托现有资源实现低成本高效整治，形成同类π接风场群电压控制优化的可复制方案，助力新能源消纳与电网安全稳定运行。