可调度式智能兆瓦级光伏发电装置研发与产业化可行性研究报告

项目类型D类指南代码4012项目编号2012年度江苏省科技成果转化专项资金项目可行性研究报告项目名称可调度式智能兆瓦级光伏发电装置研发与产业化申报单位盖章山亿新能源股份有限公司县市、区科技局宿豫区科学技术局省辖市科技局宿迁市科学技术局填报日期20120712江苏省科学技术厅二一二年七月制项目负责人崔佩聚联系电话固定电话052788754666手目联系人王涛联系电话固定电话052788754666手封面扉页）目录一、项目概述411目标产品概述412项目现有技术基础413项目产品市场分析与竞争力预测514下一步主要研发与产业化建设目标515企业概况616项目负责人、技术负责人、团队情况及创新实力7二、企业情况721企业基本情况722企业人员情况及开发能力823企业财务经济状况924企业经营管理情况1025与项目实施相关的已有主要生产设备和检测设备情况，列表如下10三、项目的技术可行性和成熟性分析1331项目的技术创新性1332项目可靠性24四、项目产品市场分析与竞争能力预测2441本项目产品的主要用途、应用领域、需求量及未来市场预测；项目产品的经济寿命期；相关替代产品及其竞争力比较（可列表说明）2442本项目产品国内主要研制单位及主要生产厂家的研制开发情况；国内同类在建和已建项目的生产能力、预计投产时间25五、项目执行计划及考核目标2651总体目标2652技术创新目标2653技术、质量指标2754经济与社会发展目标2755阶段考核目标和进度安排28六、项目实施方案2961技术方案3162生产方案3263市场方案3264企业成长方案3365项目人才队伍建设方案3366项目的产学研合作方案及保障措施3867项目管理机制3868其它问题的解决方案39七、投资预算与资金筹措4071总投资4072资金预算和来源说明4173项目支出预算42八、经济、社会效益分析4881产品成本分析4982产品单位售价与盈利预测5183经济效益分析5284项目投资评价5285社会效益分析54九、项目风险分析与控制5591技术风险及控制对策5592市场风险及控制对策5693财务风险及控制对策5694人力资源风险及控制对策57十、主管部门对项目真实性的核查情况58十一、主管部门推荐意见59十二、附件目录与装订次序60一、项目概述11目标产品概述包括目标产品的定性描述，主要用途及重要意义本项目目标产品为可调度式智能兆瓦级光伏并网逆变器，采用支持电网调峰、调频的有功控制技术及功率因数可调技术，可接受电网远程的有功、无功调度控制，同时具备低压并网时的反孤岛能力和中高压并网时的低电压穿越（LVRT）能力。该产品不同于常规的以两台或多台逆变器直接并联设计组成的MW级逆变器，而是采用模块化共直流母线设计，每个模块均采用高效率电力变换技术、最大功率跟踪（MPPT）技术以及智能化休眠技术，能根据天气情况进行智能循环主从控制，即使在低光照时也能保持逆变器高效率运行，从而保证始终处于最优发电状态，并能延长整机的使用寿命。模块化设计使得系统可在线扩容或维护，可根据光伏阵列容量的扩展而逐步增加系统投资。本项目产品主要应用于大型光伏电站（如MW、几十MW、甚至GW级），在本项目产品的基础上可进一步研究带储能的MW级光伏发电系统，起到对大电网消峰填谷的作用，还可与其它分布式发电系统组成微电网，并集成智能能量管理系统，能够很好地支撑智能电网建设。12项目现有技术基础包括核心技术的成果来源、拥有的自主知识产权、已完成主要研发和产业化前期工作本项目核心技术成果来源于公司承担的省科技支撑与自主创新“多国认证的光伏并网逆变器”项目在内的多项省、市项目，省级新产品2项，科技成果鉴定7项，拥有自主知识产权发明专利1项，其它授权专利5项，申请发明专利10项。公司500KW模块已于2011年底通过国网公司低电压穿越认证和CQC金太阳认证，并成功应用于青海格尔木200MW电站等，为MW级产品平稳进入市场奠定技术基础。合作单位东南大学在光伏发电及大功率电力电子技术研究方面取得了国际水平的研究成果，在国家“十一五”科技支撑、国家自然科学基金、国家电网公司、江苏省科技招标、江苏省科技招标等项目支持下，已完成级联型高压大功率电力电子变流器及其控制系统，获得5项国家专利，可在智能电网柔性接入技术中广泛应用。已完成国家863项目“基于Z源功率变换的光伏并网发电装置研究”，利用其独特的无源网络来实现升降压变换功能，而且还保持了单级结构和高效率。项目已完成中试，并试产试销6台。13项目产品市场分析与竞争力预测2011年全球逆变器市场安装总量约为26GW，比2010年增长35。对于集中型大功率逆变器，德国、意大利等欧洲国家，尤其是美国、中国、印度光伏市场增长迅速。对于中国市场，在政府推进清洁能源政策的支持下，而且有强劲的潜在财务收益刺激厂商投资，光伏逆变器市场四年内将增长近三倍。中国逆变器出货量到2015年将从2011年底的14GW上升到10GW，2013年国内市场对兆瓦级光伏并网发电系统需求将达到5GW，当前的装机容量仅仅为06GW。我公司产品在与国际品牌相比之下，性能相当，价格便宜，因此，具有广阔的市场空间和显著的市场竞争力。14下一步主要研发与产业化建设目标包括下一步主要研发内容、有望实现的主要技术突破和创新点；项目执行期间计划投资总额与资金来源；项目结束当年形成的年生产能力，目标产品的国内外市场占有率、销售收入、缴税总额、净利润、创汇额等指标；下一步企业成长和持续创新目标；141下一步主要研发内容研究支持微电网运行控制的MW级光伏逆变器，可以与其它分布式电源（如风电、水电、海洋能发电、燃料电池发电等）进行灵活组网，形成微电网，实现并网和离网运行模式的灵活转换，并集成先机智能能量管理系统；研究采用基于非晶铁心的电感滤波器和变压器，较传统材料的电磁元器件的铜损和铁损减少20以上，同时研究交错并联技术，基于纹波抵消技术，减少滤波器并进一步提高转换效率。通过将电解电容更换为薄膜电容，延长产品的免维护时间，进一步提高可靠性。提高软硬件的保护可靠性，减少缺陷产品的几率；研究新型SIC开关器件，以进一步提高开关频率，减少开关损耗，提高逆变器整体效率，争取实现在额定工况下逆变器最大效率大于99，欧洲效率达98；在中试生产线基础上完成生产工艺技术升级，进行连续生产产业化研究，实现产品的成品率达到9999，采用自动检测和在线校准、焊接、组装、集成和检测的工艺流程，时间缩短20，人力成本和物料成本降低10，适合大规模生产线组装和规模化生产。142有望实现的主要技术突破和创新点大型光伏电站并网及电能质量综合管理技术在本项目基础上研究光伏并网逆变器与电力有源滤波器的综合技术，使得在用户终端的光伏电站既能实现光伏并网发电，又能起到抑制当地非线性负载产生的谐波对电网的污染，还能起到无功补偿的能力。在晚上光伏发电停止时，系统还具有有源滤波器的全部功能，实现电能质量优化治理。微电网运行控制技术及智能能量管理在本项目的基础上研究大功率储能双向逆变器，与其它分布式发电系统组成微电网，实现并网和离网运行模式之间的灵活控制，并集成智能能量管理，为新能源的智能电网建设提供技术基础。143项目投资总额和产业化目标项目总投资7300万元，已完成投资1200万元。新增投资6100万元，本项目实施期内累计可实现销售收入2亿元，缴税总额3500万元，净利4000万元；达产见效后销售收入可达到4亿元，利税1亿元。未来35年可实现年销售6亿元的生产规模。目标产品在国内市场占有率达到8。144下一步企业成长和持续创新目标公司建立了省级光伏并网逆变器工程技术研究中心，是国家高新技术企业，公司通过不断创新开拓国际、国内市场，以追求高品质、低成本、高利润为目标，进行规范管理，通过多年的发展，公司综合实力已位居国内行业前3强，力争在未来三年形成以光伏并网发电系统为主、其他组件为辅的系列光伏产品，使企业成为行业龙头企业。同时，通过本项目的实施，不断开发大功率、高效率、低成本的光伏逆变器产品，市场占有率达10以上。通过持续创新和加大投入，计划3年内在创业板上市。15企业概况包括上一年的企业总资产、销售收入、入库税收总额、净利润，创新实力和研发投入，主营业务与行业位次，主要荣誉与银行资信等级；公司成立于2009年，注册资本1亿元人民币，系江苏省光伏协会副理事长单位，主营光伏逆变器的研发、生产及销售。2011年认定为国家高新技术企业，总资产31846万元，2011年度实现销售收入34634万元，实现税收1055万元，净利润2849万元，研发投入2865万元。获批江苏省光伏并网逆变设备工程技术研究中心，并在无锡、深圳建立研发分部，拥有中、大型研发设备200多台套，配备先进检测设备100多台套。承担省级科技项目2项，拥有省级高新产品1项，通过省级新产品新技术鉴定2项，科技成果鉴定7项，市级新产品鉴定3项，参与制定企业标准1项，现有员工600人，其中研发人员200名。通过ISO9001、ISO14001认证，资信等级为AA级。16项目负责人、技术负责人、团队情况及创新实力项目负责人崔佩聚，公司法人，博士。江苏省双创人才资助对象，主持过2项省级科技项目，获发明专利1项。技术负责人赵剑锋，教授，博士生导师，东南大学电气工程学院副院长，全国电压电流等级和频率标注化委员会委员，全国青联委员。长期从事大功率电力电子技术及应用研究和开发，发表三大检索论文40多篇，获发明专利8项，已申请发明专利20多项。团队情况团队由山亿新能源股份有限公司、东南大学共同组成，研发人员23名，其中高级职称6名，研究生以上学历20人，团队人员学科结构合理，技术力量雄厚，已申请10项发明专利。二、企业情况21企业基本情况211企业简况表注册地址宿迁市宿豫经济开发区太行山路66号注册时间20091222税务代码321311699316921法人代表崔佩聚注册资本10000万元登记类型股份有限公司实收资本9100万元上市情况否职工总数600人是否属于省级以上高新区名称股东名称投资额所占股份投资方式投资者经济类型泰姆通电气技术（北京）有限公司8000万元80货币及技术公司法人江苏宿豫经济开发区开发投资有限公司2000万元20货币公司法人股东构成212企业发展历程、主要荣誉、资信等级、资格认证、行业位次、发展战略等情况公司2011年通过省级高新技术企业认定，国内逆变器行业前3强，建有江苏省光伏并网逆变设备工程技术研究中心，资信等级AA级。公司生产的中小功率逆变器通过十八国家电力入网认证。通过ISO9001、ISO14001认证。十二五期间将在稳定生产中小功率逆变器的基础上，重点开发MW级光伏并网逆变器。充分发挥技术、人才优势，调整产品结构，做大做强能源新材料产业。通过三到五年的发展，实现年总产值达15亿元。213关联企业情况，与本企业有关联关系的企业名称，在资金、经营、购销等方面的具体关联关系等情况无关联企业22企业人员情况及开发能力221企业法定代表人的基本情况包括学历、所学专业、主要经历、技术专长及主要工作业绩法定代表人崔佩聚，男，1966年5月生，博士学历，电子信息专业。主要经历先后工作于中国科学院自动化研究所、施耐德电气、ARISTOCRATLEISURE公司、INTERNATIONALNETWORKING公司，任董事、总经理等职；2005年创立泰姆通电气技术（北京）有限公司，从事油田节能专用逆变器及相关设备的研究、生产和销售，达到了国际先进水平；2008年创立无锡山亿新能源科技有限公司，从事太阳能光伏发电逆变器的研发，生产和销售。2009年于宿迁市创立了山亿新能源股份有限公司，担任董事长。工作业绩曾先后主持并参与2010年度江苏省苏北科技发展计划“太阳能逆变器生产技术研发与应用”、2010年度江苏省科技支撑与自主创新计划“多国电力入网认证的高效光伏并网逆变器的研发与生产”项目。申请专利15项，其中授权发明专利一项，实用新型专利3项。全面引入现代企业管理和公司竞争激励机制，重视和逐年加大科技创新投入，走产、学、研相结合的技术创新体系，加快企业技术进步和产业升级，提升企业竞争力。222企业人员基本情况包括企业人员总数、大专以上人员数、主要管理人员数，技术开发、生产、销售人员比例等公司现有员工586名，其中大专学历328人，占比559，管理人员88人，占比15，技术研发人员218人，占比372。生产人员220人，占比375，销售人员60人，占比1023。223企业研发能力近两年经鉴证的研发经费数，研发经费占企业年销售收入比例；企业研发机构与科研开发队伍情况；产学研合作情况；与本项目实施相关的技术储备情况等公司2010年和2011年技术开发费分别为750万元、2866万元，占当年销售收入的178、81，建有江苏省光伏并网逆变设备工程技术研究中心，研发团队218名，其中博士3人，中高级以上职称20人，与东南大学、安徽工业大学建立长期产学研合作关系，掌握小功率（1KW5KW）、中功率（10KW17KW）和大功率（100KW500KW）发电系统制备关键技术，承担了省科技支撑与自主创新“多国认证的光伏并网逆变器”项目在内的多项省、市项目，省级新产品2项，科技成果鉴定7项，拥有“一种可并联工作的模块化全桥并网逆变器的控制方法”发明专利，已获授权专利5项，申请发明专利10项。其中500KW模块已于2011年底通过国网公司低电压穿越认证和CQC认证，并成功应用于青海格尔木200MW电站等，为MW级产品平稳进入市场奠定技术基础。东南大学在光伏发电及大功率电力电子技术研究方面取得了国际水平的研究成果，在国家“十一五”科技支撑、国家自然科学基金、国家电网公司、江苏省科技招标、江苏省科技招标等项目支持下，已完成级联型高压大功率电力电子变流器及其控制系统，获得5项国家专利，可在智能电网柔性接入技术中广泛应用。已完成国家863项目“基于Z源功率变换的光伏并网发电装置研究”，利用其独特的无源网络来实现升降压变换功能，而且还保持了单级结构和高效率。23企业财务经济状况上年末的企业总资产、总负债、固定资产总额；近两年总收入、产品销售收入、净利润、上交增值税（营业税）、上交所得税、经营性净现金流量、流动比率、速动比率、总资产报酬率、净资产收益率、应收账款周转率；今后三年企业的财务预测公司20102011年财务经济指标情况单位万元指标2011年2010年资产总额3184613944负债总额191294739固定资产总额23401135销售收入346344196净利润264331上缴增值税45115上交所得税6698经营性净现金流量12232632流动比率1484226538速动比率105927574总资产报酬率1421175净资产收益率1244038应收账款周转率6811942今后三年的财务预测单位万元指标2013年2014年2015年销售收入80000100000150000净利润120001500025000上缴税收790098001500024企业经营管理情况企业管理制度、质量或环保体系建设情况；企业信用等级、产品品牌、企业商誉、企业获奖等情况公司按照以产品为核心，以客户为导向构建公司经营管理体系，实施以董事长授权管理，总经理负责制，形成决策机制、执行机制、监督机制和协作机制。根据项目总体规划要求，分解任务，分线作战，统分结合，以效益为中心，以质量为前提，以经济为纽带，以契约为基础，以考核为手段，高效实施、有序运作。公司建立了以客户为导向，以服务和产品质量建设品牌的市场管理体系，通过直营和大客户管理的市场管理模式，灵活开拓市场，以为客户创造价值为出发点进行产品推介销售。本部设立营销管理平台，划分市场部对产品宣传、市场策划、售后服务、客户培训等进行管理；销售部对销售考核、销售区域管理、招投标管理等进行管控。公司建立了完善的财务管理制度。公司建立了财务部，并配备了合格的财务人员。公司建立了各级人员岗位职责，对财务总监、总账会计、出纳会计、成本核算会计、供应部、采购人员、车间工作人员等都有明确的岗位职责和人力资源管理制度，财务管理制度按照会计法和审计法的要求执行，对资金的使用、发票的报销、财务的结算都有严格的要求，充分发挥财务管理“内当家”的功能，做到真实、有效、把关、监督、参谋的作用。通过了ISO90012000国际质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证，严格遵守质量管理和环境管理体系标准，保障产品质量和生产环境；通过了江苏省技术研发中心认定，建有江苏省光伏并网逆变设备工程研究技术中心，2011年被认定为国家级高新技术企业。25与项目实施相关的已有主要生产设备和检测设备情况序号设备名称规格型号数量金额（元）1高精度可编程直流电源瑞土REGATRON32KW1000VDC1209,401702高精度可编程直流电源瑞土REGATRON32KW1000VDC1209,401703示波器DP04034151,111114示波器DP04034151,111115高精度可编程直流电源瑞士REGATRON32KW1000V1217,948726高精度可编程直流电源瑞士REGATRON32KW1000V1213,675227空压机AV250812,119668可编程交流电源供应器615121255,982909太阳能模拟器TCP16600400S1247,8632410可程控直流电源供应器CHROMA6215H600S1118,3077011太阳能模拟器瑞士REGATRON32KW1213,6752212电流放大器TCPA400111,6649613柔性电流探头06BMINI/25/100111,9658214电流探头TCP404XL118,2495715可程控交流电源供应器615121255,9829016可编程交流电源供应器65601102,9914617可编程交流电源供应器62150H600S192,7350418数据采集器34901A13,2478619数据采集器34970A110,2564220负载柜SYSB2011FZ1（自制）19,2307721负载柜SYSB2011FZ2（自制）117,0512822负载柜SYSB2011FZ3（自制）117,0512823直流电源XG60014111,7521324直流电源XG60014111,7521425仿真器SEEDXDS560PLUS13,6923126可编程交流电源供应器616121237,1794827可编程交流电源供应器616121237,1794728可编程交流电源供应器62150H600165,1709429可编程交流电源供应器62150H600165,1709430可编程交流电源供应器62150H600165,1709431可编程交流电源供应器62150H600165,1709432数字功率计76010106C1H/C10164,1025633数字功率计76010106C1H/C10164,1025634数字功率计76010106C1H/C10164,1025635数字功率计76010106C1H/C10164,1025636数字功率计76010106C1H/C10164,1025637数字功率计76010106C1H/C10164,1025638功率分析仪76030440SVH/G6/C5/C7/FL/CC1177,5555639振动台H/ZDTS120,0854740采集模块34901A13,3333341数据采集系统34970A/0B0/922/220/DMM110,5128242电流放大器TCPA300111,8803443电流探头TCP303113,7606844可程控直流电源供应器62150H1000S1196,5812045可程控直流电源供应器62150H1000S1196,5812046变压器SG10800/038/02/027178,4615447变压器SG10800/038/02/027178,4615448智能型雷击浪涌发生器6KVSG5006G134,1880349智能型三相五线雷击耦合SGN20G114,5299150实验用电站1MW电站1468合计9，003，81100三、项目的技术可行性和成熟性分析31项目的技术创新性311详细说明本项目的基本原理及关键技术内容描述项目的技术或工艺路线、产品结构等（应列表说明所附专利在项目实施中的作用）项目的基本原理项目产品采用基于重复控制算法的有功控制技术及功率因数可调技术，可接受电网远程的有功、无功调度控制，具备电网对称和非对称情况下的低电压穿越（LVRT）能力。采用模块化共直流母线设计，每个模块均采用高效率电力变换技术、最大功率跟踪（MPPT）技术以及智能化休眠技术，能根据天气情况进行智能循环主从控制，即使在低光照时也能保持逆变器高效率运行，从而保证始终处于最优发电状态，并能延长整机的使用寿命。模块化设计使得系统可在线扩容或维护，可根据光伏阵列容量的扩展而逐步增加系统投资。关键技术内容电流环控制及谐波抑制技术采用基于矢量变换解耦控制，PI与重复控制以及电网电压前馈相结合的复合控制策略，同时在电流环中加入虚拟电阻以防止LCL产生谐振。PI控制器在PWM周期内实施实时跟踪控制，重复控制器用于抑制周期性扰动和谐波。电压前馈控制能够对电网电压和直流母线电压的扰动快速动作，缩短系统的动态过程，有效减小并网过程对电网的冲击。图1兆瓦级光伏并网发逆变器中单个模块的控制算法图多台逆变器模块的并联运行控制技术采用一种可并联工作的模块化全桥并网逆变器的控制方法，通过分别对全桥并网逆变电路后的滤波电感的电流进行闭环调节，保证并联的每台逆变器输出侧电流的基波分量相等，使各逆变器之间无电流耦合关系，从而使得模块化并网逆变器可以共直流母线并联工作；为了抑制并联逆变器之间的环流，通过控制SVPWM算法中不同零矢量在每一个PWM周期的作用时间来抑制环流，因为零矢量的分配不会影响控制目标，但会影响并网逆变器并联运行时零序分量。试验效果图如图2、3所示（A）1号光伏并网逆变器输出电流波形B2号光伏并网逆变器输出电流波形图2两台并网逆变器单独运行时的实验波形A无环流控制时B加环流控制后图3两台并网逆变器并联运行时的实验波形支持电网调度的有功控制及无功控制技术并网逆变器与电网的通讯是通过本公司自主开发的功率控制单元产品来实现，当接到电网调度信号时，通过控制逆变器直流侧工作点来调节有功、无功输出，体现在控制环上即分别为和，可以使逆变器的预设的有功和输出；DREFIQRF图4MW级光伏并网发电系统的电网调度示意图图5逆变器有功调节曲线（黑线为模拟电网有功指令，红线为逆变器实际有功输出）有功过频响应技术和动态无功补偿技术根据频率自动调整有功，或根据电压自动调整无功，在无电网调度指令的情况下，逆变器可根据电压和频率下垂特性自主修正逆变器输出的有功和无功指令，以维持电网电压和频率的稳定性，提高整个网络的运行可靠性，如当电网电压偏低/偏高时，通过调节功率因数来向电网发送/吸收无功来抑制电网电压的扰动。COS低电压穿越技术本项目开发“一种基于平均值滤波的三相电网电压跌落快速检测方法”，使逆变器可在10MS内检测出电网跌落故障，并通过注入无功电流来抬高电网电压，保证跌落至20以下持续不脱网时间1S以上；当检测到电网跌落时，通过跌落深度计算出需要的无功量给，QREFI然后来提供向电网提供无功，以穿越电网故障。硬件上采用长寿命后备电源的办法解决低电压穿越期间的控制系统供电问题，软件上采取快速限流算法抑制电流尖峰和振荡。001020304050607080911112101234时间S曲线1要求光伏发电站不脱网连续运行光伏发电站可以从电网切出并网点电压PU光伏发电站0150625图6光伏发电站的低电压穿越能力要求图7电网电压跌落至20时逆变器的LVRT实验图（绿色为电网电压波形，黄色为逆变器输出电流波形）智能逆变器模块群控技术采用500KW的模块化共直流母线设计，经不断监测当前功率情况，通过智能逆变器群控单元来对各模块进行控制，使得系统在低光照时也能保持高效率运行，从而保证始终处于最优发电状态，并能延长整机的使用寿命。模块化设计使得系统可在线扩容或维护。光伏阵列1光伏阵列1防雷保护模块1模块2模块3N防雷保护电流检测中/高压电网逆变控制单元逆变控制单元直流电压监控智能逆变器群控单元升压变压器图8MW级逆变器的电路及群控原理图图9MW级逆变器中模块的智能循环群控模式（图中以3个模块为例，序号1表示一天当中第一个启动的逆变模块单元，2其次，3次之）产品结构、专利在项目实施中的作用产品结构图10MW逆变房外形图11MW逆变房内逆变器单元专利在项目实施中的作用专利号专利名称在产品中的作用ZL2010100179066可并联工作的模块化全桥并网逆变器的控制方法通过分别对全桥并网逆变电路后的滤波电感的电流进行闭环调节，保证并联的每台逆变器输出侧电流的基波分量相等，使各逆变器之间无电流耦合关系，从而使得模块化并网逆变器可以共直流母线并联工作。ZL2010201421861一种基于双通道离心风机的逆变器散热系统ZL2010201421891一种新型大功率分腔式机柜架机柜内部形成两个独立的电气腔，外界冷风不需要经过磁性元件，直接与其它电气元件完成对流换热，解决了主散热片对流换热效率不高及整机散热成本增大问题。2011100797725基于SVPWM算法的光伏并网逆变器并联运行环流控制方法两个全桥逆变模块并联时，通过控制空间矢量脉宽调制算法中不同零矢量在每一个PWM周期中的作用时间来抑制环流，该控制策略能有效抑制环流在并联运行的并网逆变器之间流动，而且实现简单，能够保持较小的并联运行逆变器体积及有效降低成本。2010101604369一种三相电压快速锁相环的方法2011100797829一种基于平均值滤波的三相电网电压跌落检测方法采用基于平均值滤波的三相电网电压跌落快速检测方法以及基于改进DQ变换的三相电压快速锁相法，使得逆变器在三相对称和不对称跌落情况下均可快速检测出电网跌落深度，注入适量无功来帮助电网恢复，从而增强逆变器的低电压穿越能力。201110079773X光伏电站中并网逆变器的循环主从群控方法因模块化共直流母线设计，采用多机循环主从模式群控技术，经不断监测当前功率情况，通过智能逆变器群控单元来对各模块进行控制，使得系统在低光照时也能保持高效率运行，从而保证始终处于最优发电状态，并能延长整机的使用寿命。201110170535X一种基于重复控制的逆变器电流控制方法采用PI与重复控制以及电网电压前馈相结合的复合控制策略，PI控制用于实时跟踪控制，重复控制器用于抑制周期性扰动和谐波，电压前馈控制用于抑制电网电压和直流母线电压的扰动，增强控制系统抗电网扰动的能力,降低并网电流的谐波含量，有效减小对电网的冲击332论述项目创新点包括技术创新、产品结构创新、生产工艺创新、产品性能及使用效果的显著变化等。技术创新点1采用“一种可并联工作的模块化全桥并网逆变器的控制方法”（专利号ZL2010100179066），通过分别对全桥并网逆变电路后的滤波电感的电流进行闭环调节，保证并联的每台逆变器输出侧电流的基波分量相等，使各逆变器之间无电流耦合关系，从而使得全桥并网逆变器可以共直流母线并联工作。技术创新点2采用基于平均值滤波的三相电网电压跌落快速检测方法以及基于改进DQ变换的三相电压快速锁相法，增强了光伏逆变器的低电压穿越响应能力；图3所示为本项目逆变器在电网电压跌落后大概一个市电周期内检测到电网故障并作出反应。图12电网电压波形（上）及电网电压跌落时的逆变器输出电流波形（下）技术创新点3对于光伏阵列的最大功率点跟踪（MPPT），采用导纳增量法自寻优技术智能跟踪技术，能快速稳定的追踪最大功率点变化，且跟踪精度高，稳定性好。图4所示为日照连续变化条件下，本项目逆变器的MPPT跟踪曲线及轨迹图，跟踪效率可达到99以上。图13日照连续变化条件下光伏阵列功率变化曲线（左）以及MPP跟踪轨迹图（右）技术创新点4采用基于矢量变换解耦控制，PI与重复控制以及电网电压前馈相结合的复合控制策略。克服了传统PI控制器对正弦信号存在的原理性的幅值和相位误差，增强系统抗电网扰动的能力并降低并网电流的谐波含量。图5所示为本项目逆变器对指令电流的跟踪效果图，左图为DQ坐标下有功P的跟踪图，有图为DQ坐标下无功Q的跟踪图，可以看出该算法具有很好的精度和响应速度。图14DQ坐标下有功P和无功Q的跟踪图结构创新点设计了独立分腔式整体架构，有效避免元器件相互之间的电磁干扰，提高散热效率。工艺创新点本项目在技术工艺上采用了一体化和集成化的技术思路，主控电脑板、采集信号板等多个部分集成在一块电脑板上，通过DSP高速信号处理器进行多种信号的同时处理。与传统工艺比较，能够减少至少6个工艺步骤，能够显著提高成品率、缩小组装、焊接、检测和维修时间。333详细描述项目的成果和技术来源、合作单位情况说明项目知识产权的情况与归属。其中合作开发、委托开发的项目，需附上直接与该项目共同实施相关的合作开发协议书和有关技术资料，并明确合作成果的知识产权归属。本项目的成果和技术来源于独占许可发明专利“可并联工作的模块化全桥并网逆变器的控制方法”和“一种新型大功率风腔式机柜架”以及申请的10多项发明专利。公司承担了省科技支撑与自主创新“多国认证的光伏并网逆变器”项目在内的多项省、市项目，省级新产品2项，科技成果鉴定7项，已获授权专利5项，申请发明专利10项。其中500KW模块已于2011年底通过国网公司低电压穿越认证和CQC认证，并成功应用于青海格尔木200MW电站等，为MW级产品平稳进入市场奠定技术基础。合作单位东南大学在光伏发电及大功率电力电子技术研究方面取得了国际水平的研究成果，在国家“十一五”科技支撑、国家自然科学基金、国家电网公司、江苏省科技招标、江苏省科技招标等项目支持下，已完成级联型高压大功率电力电子变流器及其控制系统，获得5项国家专利，可在智能电网柔性接入技术中广泛应用。已完成国家863项目“基于Z源功率变换的光伏并网发电装置研究”，利用其独特的无源网络来实现升降压变换功能，而且还保持了单级结构和高效率。公司和东南大学双方已签订合作开发协议。根据合作协议，山亿公司拥有生产和经营权，本项目技术成果双共享（如论文署名、专利、报奖等），山亿公司具有独占使用权（详情见与东南大学的技术合同书和产学研合作协议）。334简述本项目国内外相关行业发展现状、存在的主要问题及近期发展趋势，并与国内外同类产品及技术现行指标进行比较分析（可列表说明）国内外发展现状及趋势目前国内外的光伏发电系统正朝着大规模并网发电方向发展，因此，大功率光伏并网逆变器是当前国际光伏逆变技术领域的研发重点。并且，随着越来越多的光伏电站并入中、高压电网，欧洲发达国家以及我国对并入中高压的光伏电站系统提出了更高的要求，即不仅需要满足严格的电能质量要求，还需具备电网智能调度功能。目前国际上集中型逆变器功率等级主要在100KW到1MW，MW级以上逆变器由于受功率器件本身容量限制，一般采用两台（500KW）或两台以上逆变器并联，然后通过升压变压器直接并入中压电网，如SMA、SATCON、POWERONE等大公司均采用该方式使得容量达到1MW，成熟度较高。而国内的大功率并网逆变器技术水平与国际先进水平还有一定差距，目前国内成熟产品的功率等级在500KW以下，个别企业已开发出1MW逆变器样机，如合肥阳光，也是采用两台500KW逆变器并联，但是两台逆变器之间不能群控，不能保证系统在低辐照时高效率运行，并且存在产品可靠性不高、整体效率较低、智能化程度低、电网友好性差等不足。目标产品处于产业链重要环节的阐述目标产品处于中游，随着光伏逆变器容量的不断扩大，要求其内部核心功率器件朝大功率、高密度、智能化方向发展，因此对上游的会起到很大的促进作用。项目产品的高效率、高可靠性、智能化的发展将直接提高下游光伏电站系统的发电效率、运行安全性以及智能控制等。江苏是太阳电池与光伏组件的生产大省，约占中国产量的50，占全球产量的20。但是与之相配套的光伏并网逆变器，江苏以及国内现有的产品与国际先进技术相比有着较大的差距。本项目的启动将弥补我省在光伏并网逆变方面的劣势，对进一步完善我省光伏产业链，具有重要的经济效益和社会意义。对实现重大技术突破、促进产业结构调整、提升该产业整体竞争力和水平的重要作用当前电网企业已经提出大型光伏电站的电网适应性要求，大功率逆变器产品不仅要在功率等级、逆变效率、谐波抑制等常规性能上持续提高，而且要承担功率可调度、低电压穿越等新功能，这是国内外光伏逆变器制造商现在共同面临的新挑战。如果国内企业能够抓住机遇，尽快实现技术突破，必将引领我国光伏逆变器技术水平进入国际领先行列，我国逆变器产业整体竞争力和水平必然得到提高，从而促进光伏发电技术在我国的大规模推广与应用。本项目的产业化实施，将增强企业的自主创新能力，提升我省光伏电站关键设备的研发及高端配套水平，推动光伏电站技术升级及光伏产业的结果调整。32项目可靠性项目当前进展情况，本项目产品的技术检测、分析化验的情况；本项目在小试、中试或生产条件下进行试验或小批量试生产的情况，包括项目质量的稳定性、收率、成品率等；本项目产品在实际使用条件下的可靠性、耐久性、安全性等（须提供检测报告或用户使用报告）。本项目已完成小批量生产，产品已经过国内权威机构深圳电子产品质量检测中心的检测，取得了CQC金太阳认证，并通过国网电科院国家能源太阳能发电实现中心的关于低电压穿越全功能严格测试，满足国家光伏电站接入电网技术规定和光伏电站接入电网测试规程标准，产品已成功应用于青海格尔木200MW电站，泗洪1MW电站，青海乌兰20MW电站等，为MW级产品平稳进入市场奠定了可靠性基础（见检测报告和用户使用报告）。四、项目产品市场分析与竞争能力预测41本项目产品的主要用途、应用领域、需求量及未来市场预测；项目产品的经济寿命期；相关替代产品及其竞争力比较（可列表说明）本项目产品跟国际一流品牌SMA和国内领先光伏逆变器企业SUNGROW相比，在最大光伏阵列功率、最大效率、欧洲效率、功率因数可调范围、是否支持电网调度等指标均不逊色；尤其在LVRT能力、低光照高效运行和在线扩容、制造成本价格等方面优于国内外同类产品（请参见表1）。2011年逆变器市场安装总量约为26GW，比2010年增长35。对于集中型大功率逆变器，德国、意大利等欧洲国家，尤其是美国、中国、印度光伏市场增长迅速，使得大于250KW的集中式逆变器在2011以及2012年上半年取代了10KW以下家用逆变器成为市场上最受欢迎的产品。根据IMS的分析2012年光伏市场在进一步分散，安装量超过100MW的国家将会增加到21个，市场进一步分散。对于中国市场，在政府推进清洁能源政策的支持下，而且有强劲的潜在财务收益刺激厂商投资，光伏逆变器市场四年内将增长近三倍。中国逆变器出货量到2015年将从2011年底的14GW上升到100GW，2013年国内市场对兆瓦级光伏并网发电系统需求将达到5GW，当前的装机容量仅仅为06GW。表1山亿产品与国内外知名品牌同类产品参数比较表42本项目产品国内主要研制单位及主要生产厂家的研制开发情况；国内同类在建和已建项目的生产能力、预计投产时间比较项目国外产品德国SMASUNNYCENTRAL1000MV国内产品合肥阳光SG1000KS本项目产品额定容量1000KW1000KW1000KW最大光伏阵列功率1120KWP1100KW1140KWP最大DC允许电压1000V880V1000V（MPPT）范围450820V450820V450820V最大阵列输入电流2484A2400A2400A额定交流输出功率1000KW1000KW1000KW总电流波形畸变率333最大效率979987988欧洲效率975985985功率因数可调范围滞后09超前09滞后09超前09滞后08超前08是否具备LVRT是（符合BDEW要求）是（仅不脱网）是（不仅可以不脱网，还可以设定LVRT曲线参数，以满足不同国家的跌落曲线，如德国BDEW，意大利DK5740，西班牙RD1661，以及中国CQC和国网标准QGDW1472010）是否支持电网远程调度是是是是否具备低光照高效运行否（两台并联逆变器之间不可群控）否（两台并联逆变器之间不可群控）是（两台模块化的并联逆变器之间可群控）是否可以在线扩容和维护否否是光伏发电系统正朝着大规模并网发电方向发展，大功率光伏并网逆变器是当前国际光伏逆变技术领域的研发重点。目前国内单台集中型逆变器功率等级主要在100KW到500KW，MW级以上逆变器由于受功率器件本身容量限制，一般采用两台（500KW）或两台以上逆变器并联，然后通过升压变压器直接并入中压电网，如合肥阳光、南京冠亚、特变电工等公司均采用该方式使得容量达到1MW，但是两台逆变器之间不能群控，不能保证系统在低辐照时高效率运行，并且存在产品可靠性不高、整体效率较低、智能化程度低、电网友好性差等不足。五、项目执行计划及考核目标51总体目标包括项目实施年限（三年以内）；项目执行期间计划投资额；实现的年生产能力；在国内、国际的地位、水平、市场占有率等。（1）项目实施年限本项目实施期为三年，即2012年7月2015年6月。（2）项目执行期间计划投资额项目总投资7300万元，其中执行期内新增投资6100万元。（3）实现的年生产能力项目实施期间实现累计生产200台MW光伏逆变器。项目完成后形成年产400台MW级光伏并网逆变器生产销售能力。（4）在国内、国际的地位、水平、市场占有率产品达到国内领先水平，成为国内首家自主创新和拥有自主知识产权的MW级光伏并网逆变器生产企业；项目完成当年国内逆变器市场占有率达8左右。52技术创新目标项目计划完成时达到的技术突破和水平，包括新获得的自主知识产权、建立的企业技术标准，主持或参与研究制订国家技术标准等情况，以及目标产品的延伸开发和技术储备指标等。（1）技术突破和水平项目完成时实现2项关键技术突破，实现可调度式智能MW级光伏并网逆变器的规模生产，技术达到国内领先水平，企业成为太阳能光伏发电的大型生产企业，申请发明专利10项，授权发明专利2项，申请实用新型专利5项，授权4项；建立1项企业标准，并参与编制光伏系统用逆变器的安全要求强制性国家标准。（2）技术储备和后续和东南大学深入合作，在现有的MW级光伏并网逆变器的技术基础上，开展基于微网技术的MW级储能光伏并网逆变器的研究。53技术、质量指标包括项目计划完成时达到的主要技术与产品性能指标、执行的质量和环保标准、通过的国家有关许可认证、质量认证、环境认证等。（1）技术与产品性能指标宽直流电压输入范围（4001000VDC）；最大允许光伏阵列功率1140KW；最大转换效率988，欧洲效率可达985；MPPT效率高达999，追踪时间5S；输出直流分量控制和检测，直流分量DCI05；输出电流THD值3；具备LVRT功能，在电网电压跌落情况下，能在20MS之内根据跌落深度向电网注入适当的容性无功，以帮助电网恢复，维持不脱网时间3S以上。并可以对LVRT曲线参数进行设定，以满足不同国家电网标准；支持电网调峰调频，能在高于某频率点后进行有功降额处理，有功过频曲线参数可根据不同国家要求进行设定，且满足德国BDEW标准要求的有功功率降额（100，60，30，0）功能；具备4种无功功率可调方式固定无功功率（Q）调节、固定功率因数（COS）调节、功率因数有功（COSP）调节、无功功率电压（QU）调节；逆变器休眠技术，模块之间可以群控，实现低照度下效率最优；多语种触摸屏监控界面，LCD数据功率计算（KW,KWH）误差1；适合高海拔（6000M，超过3000M需要降额使用）、严酷低温环境30等（2）执行的质量和环保标准质量标准企业标准；环保标准ISO14000环境体系认证、ROHS环保要求等。54经济与社会发展目标包括项目实施期内累计实现的销售收入、缴税总额、净利润、创汇额；计划完成当年实现的年销售收入、缴税总额、净利润、创汇额；产品市场占有率、企业行业位次提升、上市计划等成长指标。实施期内，累计销售目标产品200台，新增销售20000万元，缴税3500万元，净利润4000万元；产业化后，项目完成每年销售目标产品400台，新增销售40000万元，缴税5000万元，净利润8000万元；项目完成年产品占全国市场8以上，5年后国内市场占有率达20以上；计划3年内在创业板上市。55阶段考核目标和进度安排详细描述每季度所必须完成的各项研发工作、基本建设和生产准备工作、仪器设备购置和生产线建设、市场开拓工作、计划投资额等，并明确完成各项工作应达到的具体目标和进度安排，包括研究开发指标、生产建设情况、实现的销售收入等。起止时间项目目标分解及进度安排（详细描述项目各阶段所必须完成的各项研发工作、生产准备工作、市场开拓工作、资金到位等的进度安排及阶段考核目标）第一年度2012年9月至2013年8月研发工作1、优化光照快速变化条件下的最大功率跟踪算法，提高系统对环境变化的抗扰性，最大功率点跟踪效率达到995。2、采用基于非晶铁心的电感滤波器和变压器，以减少磁性元件的铜损和铁损，进一步降低系统损耗，提高转换效率，使最大效率提高到987；3、优化并联交错均流技术，采用基于纹波抵消技术，减小滤波器体积和成本；优化交直流部分的采样电路，提高数据采集精度和响应速度，使交直流电压采样精度达到1，交直流电流采样精度达到1。4、累计申请专利4件，其中发明专利3件。产业化工作一、完成15000平方生产厂房的基础建设；厂房变电系统、循环水冷却系统等配套设备的采购安装。建设原材料仓库、灌胶、装配、检测、老化、包装的第1条大功率逆变器产品生产线，并启动产线的安装、调试；进行批量生产。2、完成产品中试，技术培训，组装设备进行工厂电站试运行。3、制订测试作业指导书等技术文件。招聘技术工人和管理人员，并开展技术培训；4、完成设备采购合同签订，部分设备采购。市场开拓工作1、制订新产品推广方案；开展销售人员专业技术和业务培训工作；大力展开国内大型电站投标工作。2、累计销售MW级逆变器20套，累计实现销售收入2000万元；资金到位累计到位资金3660万，其中省拨款400万；银行贷款2000万；区财政配套300万；单位自筹960万。第二年度2013年9月至2014年8月研发工作1、研究新型大功率SIC开关器件的应用，分析其2、在高开关频率下的电压和电流应力情况，并产出应用报告。2、研究微电网运行控制技术，实现与其它分布式电源的灵活组网，产出专利1件3、采用SIC开关器件，优化开关特性，减少开关损耗，提高最大效率到988；4、研究光伏系统在阴影遮挡出现多MPP点情况下的最大功率跟踪算法，研究电流扫描法和斐波那契算法以改善该情况下的功率追踪性能；年发电量增加3以上。5、累计申请专利10件，其中发明专利4件。产业化工作1、签订第2、3条MW逆变器生产线及相关辅助设备的订货合同；完成第2、3条MW逆变器生产线的基础建设及相关配套设施建设并进行试生产。2、开展相关生产、管理人员的培训；开展对检测技术人员的培训。3、购置大功率模拟交直流电源、功率分析仪等检