县域分布式电源群调群控系统建设方案

县域分布式电源群调群控系统建设方案
摘要：随着国家“碳达峰、碳中和”和构建以新能源为主体的新型电力系统的宏伟目标提出以来，分布式光伏能源的开发和利用上升到前所未有的新高度，控制化能源总量，实施可再生能源替代行动，是实现战略目标成功落地的唯一途径。

国网电力多个工作文件明确提出要持续推进分布式电源“可观可测、可调可控”建设，实现存量全部调度侧可观，持续提升数据质量，试点开展分布电源群控群调。

本文通过以县为区域，对县域所属调度关系分布式电源调和控的研究，设计了县域分布式电源群调群控系统建设方案，实现了以AGC控制模式的群控群调方案。

关键词：分布式电源群调群控
1引言
发展清洁能源，既是历史使命，也是历史必然。

近年来，我国清洁能源发展步伐加快，清洁能源消费比重大幅增加，能源供给能力和质量显著提升，能源技术创新方面取得突破。

电力是能源转型的关键领域，随着“双碳”进程加快和能源转型深化，亟须加快构建新型电力系统。

农村电网作为大电网的组成部分，面临着大量的可再生能源分散接入和就地消纳问题。

随着新能源渗透率提高和分布式光伏发电存在间歇性和波动性，给农村配电网安全稳定运行带来压力，在构建新型电力系统过程中，农村电网的安全性、稳定性、对新能源的消纳能力等问题凸显。

大量分布式光伏电源接入后，对地区电网调度、负荷预测、网供用电计划的制定等方面带来新的挑战。

电网运行面临大电网安全、新能源消纳、电力电量平衡、电网调峰等问题，亟需尽快完善电网运行感知、调节控制、故障自愈、电能质量控制、电网调度运行管理。

2现状
近年来，分布式电源发展迅猛，分布式电源信息接入比例低，质量不高，难
以有效支持符合预测和电力平衡安排。

在分布式电源协同控制方面，分布式电源
具有量大分散、波动性强、脱网风险高等一系列复杂特性，其接入电网将会极大
地增加电网复杂性和管控难度，对电网的安全、可靠、经济运行产生极大地威胁。

同时，分布式电源调控涉及多时间尺度、多类型资源、多利益主体之间的协调，
电网现有的调控方法难以实现分布式电源系统的实时监控、高效协调与有序管理。

迫切需要提升分布式电源调度控制技术，保障电网安全稳定和经济运行，促进分
布式电源健康有序发展。

当前分布式电源主要为小水电合分布式光伏，接入方式为基于县调VPN网络
的安全采集平台。

分布式电源单体装机容量小，且可控性差，若采用传统集中调
控方式，难以满足当前调控需求和达到调控目标。

3县域分布式电源群调群控系统建设方案
通过基于群控群调模式的调控体系模式，包含现有调控主站、分布式电源聚
合层和分布式电源终端三层群控群调体系架构，实现同一平台（基于现有AGC）、分级分类电源聚合、分时离散调节电源的群调策略，为大规模分布式电源接入台
州电网的高效供电实现即插即用的群调解决方案。

图1 群调群控总体架构
3.1系统设计
县域分布式电源群调群控系统建设主要涉及图1群调群控总体架构中县调侧
内容。

图2 县域分布式电源群调群控系统图
3.2数据交互
3.2.1群调群控与AGC下行文件交互
AGC采集分按照控制策略，将目标有功值拆分，分配给相应县调的目标有功。

同时生成相应县调的目标有功的指令文件，并将这些指令文件下发到相应的县调
群调群控服务器上。

3.2.2群调群控与分布式能源上行文件交互
安全接入区内转发服务器通过E文件格式的方式，将分布式电源的相关量测
数据通过反向隔离装置上送至县调群调群控服务器。

县调群调群调服务器解析安
全接入区上送的量测数据文件，将相关量测数据保存至地调群调群控数据库（地
县共用一套数据库），并将这些量测数据，作为群调群控程序制定遥调策略的参考。

3.2.3群调群控与分布式能源下行文件交互
当县调群控群调服务器接收到AGC服务器下发的遥调指令文件，程序对遥调指令文件进行解析，按照县调分布式电源点的遥调策略，并参考分布式电源上送到群调群控的量测数据，制定出相应分布式电源的遥调目标值，并生成遥调指令文件。

并将这些遥调指令文件通过正向隔离装置下发到安全接入区的转发服务器上。

安全接入区的转发服务器收到遥调指令文件，进行解析处理，按照指令文件要求，将遥调命令下发到分布式电源厂站，分布式能源厂站收到命令，开始遥调操作。

3.3分布式电源接入
基于运营商VPN专线的电力电量数据接入平台，系统由现场数据采集、网络运营商VPN（有线、无线）通讯、电力电量数据安全接入三大功能模块组成。

采集终端采集厂站发电机组、并网点的量测数据，利用网络运营商的网络（有线/无线VPN）实现数据从厂站到主站的上行传输，实现了将小水电电力数据安全接入SCADA主站系统。

同时，平台可从群调群控系统接收遥调等下行指令，厂站采集终端接收到遥调等指令后下发给现场通讯管理机或AGC系统，实现平台下行遥调功能。

3.3.1 VPN网络
分布式电源电厂都分布在偏远山区，装机容量小，无法通过有线调度数据网专线接入。

网络运营商VPN通道覆盖率广，信号稳定，网络速率快，性价比高，通道部署速度快，运维响应及时等优势，采用MPLS VPN组网方案将所有厂站及主站组成VPN专网。

接入方式为有线、无线或有线无线结合。

VPN网内数据传输经过纵向加密装置建立的隧道密文传输，满足安防要求。

3.3.2电力电量数据安全接入
部署在平台主站的采集前置服务器，经纵向加密认证网关通过104规约获取各厂站电力电量数据，采集到的数据转换成E文件经反向隔离装置送至数据转发
服务器。

转发服务器将收到的E文件解析后将电力数据通过101/104规约上送至
县调SCADA通讯前置。

3.3.3遥调功能
部署在平台主站的新能源数据转发前置通过正向隔离装置接收群调群控服务
器下发的遥调指令E文件，经过处理，再次转换成E文件经正向隔离装置送至新
能源数据采集服务器，采集前置将接收到的E文件解析后将遥调指令通过104规
约下发给对应厂站的采集终端，采集终端将遥调指令发送给厂站通讯管理机、数
采服务器、或AGC/AVC系统，从而实现从主站到厂站的下行遥调功能。

4应用实例
全省首套县域分布式电源群调群控系统在临海投运。

国网台州供电公司结合
小水电信息采集功能开发的经验和当地资源禀赋，探索形成适用于县域的分布式
电源群调群控系统，不仅面向分布式光伏，还兼容原有小水电，全面统筹分布式
电源的群调群控，打造县域分布式全调群控系统，并接入省地AGC系统，支撑省
公司AGC调节。

该系统的投入，对调度员来说可以实现一对多的点位控制，可以
更加快捷高效地实现功率因数的控制和断面负荷的控制。

该系统的成功投运显著
提升了分布式电源调控的智能化、精益化和数字化水平，同时也惠及当地分布式
电源企业，减少用户成本投入，助力企业生产提质增效，实现电网、用户双赢的
局面。

参考文献
［1］国家发展改革委2014年第14号令.电力监控系统安全防护规定
[Z].2014-08-01.
［2］国家能源局.国能安全2015年36号文.省、地(县)级调度中心监控系
统以及电厂、变电站、配电监控系统的安全防护方案[Z].2015-02-04.
［3］王毅,徐利民,鲁智勇.虚拟专用网(VPN)技术应用分[J]. 计算机与网络，2008(03).
［4］孟祥萍. 电力系统远动与调度自动化. 中国电力出版社,2007.
［5］刘蕴才. 遥测遥控系统上下. 计算机辅助工程，2000(04) .
［6］林淑娜，林若波. 远动控制技术在电力系统自动化中的应用. 中国水运,2007.
作者简介：
庞新龙（1973—），大学本科，工程师，从事调度自动化专业工作。

丁虹引（1994—），大学本科，助工，从事计算机系统专业工作。

郑子淮（1987—），大学本科，高级工程师，，从事调度自动化专业工作。