光伏发电并网检测技术研究与平台开发及应用获2015年国家电网公司科学技术进步奖 --中国科技网

完成单位：中国电力科学研究院

项目简介：

项目针对目前并网光伏发电检测与分析评价领域所存在的问题，通过深入的理论研究、机电暂态和电磁暂态仿真建模研究、实验室型式试验以及现场检测试验进行检测方法和分析评价技术的研究与探索，制定相关标准；最后，开发并网光伏发电检测分析与评价软件,研制光伏逆变器与光伏电站检测平台，构建了完整的光伏发电并网检测和分析评价体系。

项目构建的并网光伏发电检测技术和分析评价体系，可全面客观反映光伏关键设备的性能指标以及光伏电站的运行性能，为光伏发电系统验收、并网检测和评价提供了专业技术支撑，制定的相关检测规程可有效促进光伏产业长期稳定发展。依托项目建成了目前世界唯一覆盖全部逆变器容量、电压等级、拓扑结构和检测项目的检测实验室，也是世界首个具备零电压穿越和高电压穿越测试能力的大容量光伏逆变器检测实验室，其LVRT检测装置模拟故障种类最多、自动化程度最高，模拟电网装置输出电压和频率的精度、稳定度最高。试验平台为光伏逆变器厂家提供了并网性能试验环境，有效提高了国内光伏逆变器并网性能，其国外标准的测试能力还为国内逆变器进军国外市场提供了技术支撑。项目建成的大规模光伏电站和分布式光伏发电系统两套移动检测平台，为我国光伏发电特别是在西北高海拔区域开展并网性能检测解决了关键装备问题。

技术创新点：

(1) 提出了无励磁开关分档与电抗器抽头分相调节的低电压穿越检测装置主回路拓扑结构和基于电网端口特性的全电压范围自适应优选电抗参数设计方法，实现了低电压穿越的精细化检测。

(2) 提出了RLC孤岛负载功率和谐振频率快速跟随并网功率和电网频率的方法，实现了光伏电站现场防孤岛的检测。

(3) 提出了在动/静态模拟不同阴影遮挡模式及遮挡面积变化下，光伏阵列双峰特性的光伏逆变器全局最大功率点跟踪性能检测方法。

(4) 提出了基于现场发电单元随机抽样、单元模型验证的大容量光伏电站低电压穿越建模与评价方法。

(5) 通过阻容吸收回路及结构优化设计，降低了过电压幅值与局部电场强度，实现了高海拔、高电压、有限空间条件下的移动检测平台集成优化设计。

成果应用及效益：

依托项目产出的标准以及相关技术成果，累计完成各类型光伏逆变器型式试验超过310台次，市场覆盖率超过97%；在青海、西藏、甘肃、宁夏、山西、河南、陕西、湖北、江苏等省区开展光伏电站检测160余座，累计容量超过20GW。项目成果有力保障了光伏发电的高质量并网，有效支撑了电网安全稳定运行。

项目实施期间，研究团队共发表论文16篇，取得专利授权8项，开发了大规模光伏并网数据处理平台以及大规模光伏电站并网符合性评价软件平台，形成软著3项。大量知识产权成果的积淀为光伏发电领域的继续深入研究打下了扎实基础，项目团队相继成功申报了国家科技支撑项目“太阳能光伏系统户外试验场技术研究与示范”、国家863科技计划“紧凑型、多功能智能户用光伏发电控制系统研发及示范”及国网公司项目多项。

结合后续科研项目，项目研究成果将在光伏电站并网性能评估、光伏电站中长期发电性能评估及光伏发电部件户外测试等多类型业务方向得到进一步广泛应用，具有良好的经济与社会效益预期。

主要完成人：

张军军、黄晶生、丁杰、张海宁、吴福保、秦筱迪、郑飞、王德顺、刘美茵、华光辉、张晓琳、夏烈、陈志磊、曹磊、董玮

第一完成人：

项目第一完成人张军军，高工，现任中国电力科学研究院新能源研究所太阳能发电试验与检测室主任。长期从事光伏组件、平衡部件及系统实验室检测与现场检测等方面的研究工作，重点研究攻关新能源发电并网检测技术领域。牵头组织编写国标、行标、企标20余项，发表核心论文20余篇，申请国家专利20余项，授权专利10余项。曾荣获青海省科技进步一等奖、中国电力创新一等奖、江苏省科技进步二等奖、上海市科技进步二等奖、国家电网公司科技进步一等奖等多项荣誉。

第二完成人：

项目第二完成人黄晶生，高工。研究方向为光伏并网检测技术、光伏电站发电及并网性能评估技术，参与了多项国家及国网公司重大科技项目，参与编制国标、行标、企标共6项，发表核心论文20余篇，申请国家专利10余项，曾荣获国家电网公司科技进步一等奖、中国电力科学研究院科技进步一等奖等多项荣誉。

第三完成人：

项目第三完成人丁杰，研究员级高工，现任中国电力科学研究院新能源研究所副所长。长期从事电网调度、太阳能发电、风力发电等专业领域的研究开发和项目管理工作。曾获江苏省在宁院所十大科技标兵；江苏省“333”工程科技学术带头人；获江苏省科技进步奖一等奖2项、江苏省科技进步二等奖1项、国家电网公司科技进步一等奖2项、国家电网公司科技进步二等奖2项、中国电工技术学会科技进步奖二等奖2项等多项科技奖励，授权专利30余项、发表核心期刊论文20余篇。（李杰）