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近年來，我國光伏電站的裝機容量直線攀升。尤其從2015年開始，2017年到達單年裝機53GW，2018年雖有回落但是單年也有45GW的裝機容量新增。
這是2018年全球當年新增裝機容量和本國裝機總量的統計圖，可以看出，我國無論是新增容量和總裝機容量都是排在第一，而且甩開排名第二的美國超過100GW。總裝機容量幾乎是排名2-4位的美國，日本和德國三國的總和。
光伏發電站的佔比提高使我國電網發生了較大的變化，過去是能源點大而集中，現在則是小而分散。不同於傳統火電廠、水電廠和風電場，光伏電站有著發電時間限制以及發電量不穩定等等的現象。
輻照強度的強弱變化（可以簡單理解為日照）會直接影響光伏發電站的發電量，在完全理想狀況下的發電曲線是日出到下午1-3點發電量攀升，達到頂峰後逐漸下降，到太陽落山後發電量歸零。
由於過度依賴於輻照強度，所以也造成光伏電站發電曲線無法完全按照人為既定曲線去執行，更不能進行任意化的調整。
而且，複雜的氣候環境和短時瞬間變化的天氣也會對發電量造成直接的影響，頻繁和大幅度的發電量變化，會對電網的穩定造成衝擊，線路和變壓器的負荷率以及頻率的穩定都有可能出現比較嚴峻的問題。
而作為光伏發電站“大腦”的AGC系統就承擔了非常重要的責任，需要根據調度主站的計劃值，實時控制子站端的發電量，維持電網穩定，同時保證業主發電效益。
1 AGC簡介
AGC：自動發電量控制AGC（Automatic Generation Control）的簡稱，根據調度下發的計劃值進行必要的邏輯運算，分配逆變器或者風機群發電目標值。實時進行實際出力值與發電目標值比較，當差值過大時進行新一輪的調整。
2 AGC功能
AGC的兩個主要功能：1，保證發電端的頻率穩定，保證出力滿足調度要求。
2，保證業主發電效益。
3 AGC原理
上圖為AGC的簡要原理圖，描述為：AGC控制器採集發電單元（光伏電站為逆變器）數據，上傳站內數據至調度AGC主站，並接收調度主站AGC指令值。運行中接收到新的指令後或者監控到當前出力值跳出目標值死去範圍外之後，通過邏輯計算給每個正常運行的發電單元下發各自的目標指令。從而維持併網點有功功率在調度要求的目標值附近。
4 AGC組網
上圖是AGC在發電端的組網圖，AGC處於二次安全生產區I區。
5 AGC 曲線分析
為了幫助大家更好的使用和了解AGC系統，下面根據三種典型情況對AGC控制曲線進行分析。
例1：
第一階段：6:00—8:30
早晨6點日出，輻照強度隨之增加，可調上限爬升，此時可調上限低於省調計劃值，實際出力曲線隨可調上限爬升而爬升。
第二階段：8:30—17:20
天氣大面積晴朗，隨著輻照強度的增加，可調上限曲線繼續爬升，在13:00左右達到峰值，隨著輻照強度的下降，可調上限曲線下降，再次過程中會有小面積的雲朵遮擋造成輻照強度暫時性的下降，可調上限曲線隨之下降，雲朵飄遠輻照強度增加，可調上限曲線隨之爬升。
本階段省調計劃值低於可調上限，所以實際出力值會一直在省調計劃值附近，從兩條曲線的軌跡可以直觀的看出來，說明AGC系統的調節能力是非常優秀的。
第三階段：17:20—20:00
伴隨著日落的開始，輻照強度降低，可調上限曲線隨之下降。本階段可調上限值低於省調計劃值，實際出力曲線與可調上限曲線保持一致的走勢，慢慢下降。到20:00左右，日落完成輻照強度降低，逆變器自動關停。
例2：
第一階段：6:45—9:45
日出之後，輻照強度增加可調上限曲線爬升，天氣多雲造成輻照強度變化，可調上限曲線時高時低，本階段省調計劃值大於可調上限值，實際出力曲線隨著可調上限曲線的變化趨勢而變化。
第二階段：9:45—11:00
本階段前期省調計劃值變化頻繁且低於可調上限，實際出力曲線隨著計劃值曲線的變化趨勢而變化。本階段後期省調計劃值平穩但低於可調上限，實際出力曲線隨著計劃值曲線的變化趨勢而變化。本階段雲朵繼續運動影響輻照強度，可調上限曲線變化頻率增加。
第三階段：11:00—13:30
本階段雲朵運動變化頻率加快，可調上限曲線出現明顯且頻繁的高低變化，省調計劃值一直高於可調上限。實際出力曲線隨著可調上限曲線的變化頻繁變化，維持一直的趨勢。在這樣的情況下可以分析出逆變器的發電性能優劣，實際出力曲線與可調上限曲線越是接近則說明逆變器發電效率越高，反之則發電效率越低。雖然能提供分析依據，但不可以一概而論，因為不能排除小面積雲朵影響園區個別子陣的情況。
第四階段：13:30—20:00
本階段天氣狀況依舊不理想，雲朵遮擋情況愈演愈烈，可調上限曲線變化頻繁，實際出力曲線隨著可調上限曲線的變化趨勢而變化。調度計劃值開始提升，並出現長時間維持在滿負荷發電情況（本電站裝機容量為9MWp）可以看出本地區可能大面積處於多雲狀態，且正處於用電高峰期，電網負荷提高所以需要放開發電限制，以維持電網正常供電。但是隨著輻照強度的降低，可調上限曲線下降，實際出力曲線隨著可調上限曲線的下降而下降，到20:00左右，日落完成輻照強度降低，逆變器自動關停。
例3：
第一階段：6:45—12:45
日出之後，輻照強度增加可調上限曲線爬升，天氣多雲造成輻照強度變化，可調上限曲線時高時低，本階段省調計劃值大於可調上限值，實際出力曲線隨著可調上限曲線的變化趨勢而變化。
第二階段：12:45—15:00
大面積雲朵運動結束，還存在小面積雲朵運動，但是可調上限曲線基本維持平滑狀態。省調計劃值小於可調上限，實際出力曲線隨著計劃值曲線變化趨勢而變化，兩條曲線接近甚至重疊說明AGC系統穩定性很好。
第三階段：15:00—20:00
伴隨著日落的開始，輻照強度降低，可調上限曲線隨之下降。本階段可調上限值低於省調計劃值，實際出力曲線與可調上限曲線保持一致的走勢，慢慢下降。到20:00左右，日落完成輻照強度降低，逆變器自動關停。
本AGC曲線分析部分為筆者根據工作經驗進行分析整理，由於AGC調整涉及到的內容較多、影響因素多、數據算法量大、細節多，難免存在錯誤和不足，敬請同行專家和讀者批評指正。
本篇文章旨在簡要介紹AGC自動發電量控制系統，後期還會寫一些AGC邏輯控制的詳細討論文章，敬請期待。
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