PDF《2019 年度上海市科学技术奖项目信息》

2019 年度上海市科学技术奖项目信息 项目名称 分布式光伏系统高效并网与运行维护关键技术研究及应用 提名者 上海市教育委员会 提名等级 科技进步奖二等奖 项目简介 本项目属于电气工程领域.

随着我国新能源的快速发展,我 国的光伏累计装机达1.7亿千瓦,长期运行的光伏电站并网效率偏 低运维技术相对落后,已成为制约可再生能源发电的严重问题, 随着补贴政策的调整,较高的投资成本给光伏企业带来重大挑战, 如何从控制和运维两个技术层面提升效益降低成本成为决定光伏 产业未来发展的一个核心内容.为破解相关技术难题,在国家自 然科学基金和上海市科委等项目资助下,本项目历经十年攻关取 得一系列成果,主要创新点如下: 1)为提升光伏系统中逆变器并网效率、增强与国外技术的竞 争优势,创新性提出逆变器低频混合调制模型预测控制技术和电 压同步并联控制技术,采用多维指标函数设计,实现最大功率输 出、开关损耗和窄脉冲抑制等多技术指标的协同控制,采用电压 同步并联控制提高逆变器自调节能力,减小多机并联环流,实现 变流器效率的显著提升;

首创一种适合屋顶光伏的电流型微型逆 变器,最大效率提升达到20%.研发的光伏逆变装置在全国10余省 份推广,产出显著经济效益. 2)针对光伏高渗透配电网的区域电压稳定控制难题,挖掘光 伏逆变器的无功调节能力,创新性提出多模态光伏逆变无功调压 技术,针对配网不同场景下电压波动特性,根据无功调节的不同 时间尺度,智能决策多模式切换控制,实现无功功率集中/就地联 动式控制,提高光伏接入点的电压稳定水平. 3)针对光伏系统多参量实时监测难题,创新性提出基于功率 模块外端部电气特性与在线压缩感知IGBT开关时间的多维度状态 监测技术,突破直接测量与间接测量功率器件结温受到成本与精 度的相互制约问题;

为提升直流电弧故障的故障辨识精度,提出 基于聚类经验模态分解的故障特征提取与识别方法,多参量的监 测与辨识为制定光伏系统的预防性维护方案提供科学决策依据. 4)随着光伏存量的急剧扩大,光伏系统能效提升缺乏有效技 术手段,为满足市场发展需求,开发一套智能监测和运行维护系 统,实现对每个光伏组件的有效远程监控,创新性提出一种基于 故障概率分析的运行维护策略;

提出一种短期光伏发电量组合预 测技术,提高预测精度,增强光伏发电可调度能力. 项目获授权专利

17 项 (发明

15 项) , 发表论文

39 篇(SCI/EI 收录

27 篇) .近3年新增产值 5.62 亿元, .部分成果经查新具有 突出的实质性特点和显著的进步,项目经专家组验收,部分达到 国际领先水平,整体达到国际先进水平.成果已推广应用到上海、 浙江、江苏、安徽、河南、辽宁等地

100 多个分布式光伏项目中, 并应用于泰国、越南等 一带一路 沿线国家,有效提升了光伏 发电效率,取得了显著的社会和经济效益,为推动清洁能源的高 效分布式利用、实施节能减排做出了积极贡献. 知识产权 情况

1 授权发明专利 ZL201510279545.5 一种光伏发电的低电压 穿越测试系统及方法

2 授权发明专利 ZL201410341259.2 具有无功补偿功能的光 伏逆变器电路

3 授权发明专利 ZL201410448440.3 一种电气测试系统中的 变流器并联方法