电网友好型太阳能光伏并网发电技术研发及产业化示范项目可行性研究报告

1、 电网友好型太阳能光伏并网发电技术电网友好型太阳能光伏并网发电技术研发及产业化研发及产业化项目单位项目单位: :某某集团有限公司某某集团有限公司20092009 年年 8 8 月月 项目信息表项目名称电网友好型太阳能光伏发电并网控制技术研发及产业化所属领域能源 资源 环境 农业 材料 制造业交通运输 信息产业与现代服务业 人口与健康城镇化与城市发展 公共安全与其他社会事业单位名称某某集团有限公司组织机构代码所在地区 单位性质科研院所 企业 高校其他通讯地址河南省许昌市某某大道1298 号邮政编码 姓名 性 别男职 务 科技部长联系电话 传真 组织单位信息联系人电子信箱 清华大学参与组织单位科技

2、厅项目主管处项目起始时间2009 年 8 月项目结束时间2010 年12 月实施年限1.5 年 申请专项计划拨款3500万元其他财政拨款万元单位自有货币资金11000 万元经费预算14500 万元其他资金万元论证日期专家组长落实纲要的任务重点研究开发太阳能光伏发电并网控制技术与重大工程或重大装备的结合情况 研发的太阳能光伏发电并网控制技术(太阳能光伏发电监控系统、新型并网逆变器及储能系统),拟应用于风电产业园 325kWp 光伏并网示范项目。创新类型原始创新 集成创新 引进消化吸收再创新研究内容（300字）某某集团有限公司为响应国家电网公司构建统一坚强智能电网及发展清洁能源的总体思路,为解决太

3、阳能光伏发电并网问题,着手研发电网友好型太阳能光伏发电并网控制关键技术(太阳能光伏发电监控系统，新型并网逆变器，储能系统等),这些关键技术的开发和应用将使太阳能光伏电站从出力大幅波动的电网非友好型电源形式转变为有功、无功均可调的电网友好型电源形式。太阳能光伏发电监控系统采用分层分布式结构，具有光伏电站发电出力预测、与远方调度进行实时通讯、协调控制并网逆变器与储能系统等功能。使用国际技术先进、成熟可靠的电力电子设计和控制技术研发新型并网逆变器，除具有普通并网逆变器的功能（如最大功率点跟踪（MPPT） ，防孤岛效应）外，新型并网逆变器还将具有无功调节、低电压运行等新的功能。储能系统采用实用储能元件

4、和模块化设计的双向 变流器，具有实现平缓光伏发电功率波动和解决峰谷差，实现“削峰填谷” ，抑制电压波动和闪变，补偿负荷电流谐波等功能。考核目标及技术经济指标（300字）研发太阳能光伏发电监控系统、新型并网逆变器及储能系统等电网友好型太阳能光伏发电并网控制关键设备一套，主要技术指标达到国内先进水平。太阳能光伏发电监控系统可对不同厂家、不同类型的光伏发电设备进行集中监控；对天气参数、直流开关状态、逆变器入口电气参数、逆变器出口电气参数、交流开关状态、并网点电网参数、电度表、电能质量在线仪表、储能系统进行集中监视；具有实时监控及报警，报表，曲线，与远方调度进行通讯，无人值守、短信报警功能。可适用于从

5、小型（如户用光伏发电系统）到大型（如上百 MW 的集中并网光伏发电站）的不同级别的太阳能光伏发电系统。新型并网逆变器性能指标为：容量 100/500kW，最大效率96%，电流谐波总畸变率95%，具有过/欠压保护、过/欠频保护、防孤岛效应保护、恢复并网保护、过流保护、防反放电保护、极性反接保护、过载保护、无功调节、低电压运行等功能。储能系统性能指标为：容量 300kVA，直流纹波系数 96%，系统注入电网谐波的电压、电流含有量5%，总谐波畸变率5%，响应时间1ms，可补偿负荷 5、7、11、13 次谐波电流。产学研结合情况（300字）某某集团有限公司负责太阳能光伏发电监控系统、新型并网逆变器及储

6、能系统等电网友好型太阳能光伏发电并网控制技术研发，并拟与清华大学建设博士后工作站，将最新研发成果应用到风电产业园 325kWp 光伏并网示范项目中，同时将某某集团有限公司建成产业示范与太阳能光伏发电并网控制技术创新基地，依托该基地为河南省光伏产业培养一批太阳能光伏发电并网控制技术专家及技术骨干。 项目、人才、基地统筹（300字）项目的实施将培养太阳能光伏发电并网控制技术研究及应用的高级技术人员，使某某集团有限公司建设成为并网逆变器及储能系统生产基地，带动省内光伏并网控制产业的发展，最终形成以某某集团有限公司为中心的光伏并网控制产业基地。某某集团有限公司将不断加大与科研机构的合作力度，通过持续不

7、断的研究、发展与合作，力争建设为产业示范与太阳能光伏发电并网控制技术创新基地。预期主要成果形式专利 技术标准 新产品（或农业新品种）新工艺（或新方法、新模式） 新装置 新材料 计算机软件论文论著 研究（咨询）报告 人才培养 基地建设 其他预期知识产权分析（300字）太阳能光伏发电监控系统的协调控制并网逆变器与储能系统技术、新型并网逆变器的防孤岛效应保护及无功调节技术、储能系统的双向变流器设计技术等申请为专利。具有无功调节、低电压运行功能的新型并网逆变器为新装置。太阳能光伏发电监控系统为计算机软件。预期取得的技术标准分析（300字）太阳能光伏发电监控系统、新型并网逆变器及储能系统等电网友好型太阳

8、能光伏发电并网控制关键设备的研发成功，将使太阳能光伏电站从出力大幅波动的电网非友好型电源形式转变为有功、无功均可调的电网友好型电源形式，并让电网友好型太阳能光伏电站的建设成为现实。电网友好型太阳能光伏电站的控制技术将成为太阳能光伏电站并网技术标准的重要组成内容。 预期成果的作用形成自主研发能力 规模生产 试点示范推广应用 突破关键技术 其他 申请单位（签字/盖章）年 月 日当地财政部门意见 （签字/盖章） 年 月 日当地科技部门意见（签字/盖章） 年 月 日当地能源部门意见（签字/盖章）年 月 日省级财政部门意见（签字/盖章） 年 月 日省级科技部门意见（签字/盖章） 年 月 日省级能源部门意

9、见（签字/盖章）年 月 日 目目 录录第一章第一章 项目概述项目概述.71.公司基本情况公司基本情况.72.公司发展目标公司发展目标.73.关键技术的研发关键技术的研发.8第二章第二章 项目的背景、意义及必要性项目的背景、意义及必要性.91.项目建设背景项目建设背景.92、项目实施的意义、项目实施的意义.113、项目实施的必要性、项目实施的必要性.12第三章第三章 项目实施的工作基础项目实施的工作基础.131、项目研发的前期情况及技术基础、项目研发的前期情况及技术基础.132、项目引进技术的消化、吸收、创新和后续开发能力、项目引进技术的消化、吸收、创新和后续开发能力.13第四章第四章 项目总体

10、目标项目总体目标.141、项目实施进度、项目实施进度.142、项目实施的产量、收入和效益情况、项目实施的产量、收入和效益情况.143、产品技术指标、产品技术指标.15第五章第五章 项目主要内容项目主要内容.181太阳能光伏发电监控系统太阳能光伏发电监控系统.182新型并网逆变器新型并网逆变器.19 3储能系统储能系统.19第六章第六章 项目技术关键、技术路线项目技术关键、技术路线.191太阳能光伏发电监控系统太阳能光伏发电监控系统.192新型并网逆变器新型并网逆变器.213储能系统储能系统.22第七章第七章 项目总投资预算及资金筹措方案项目总投资预算及资金筹措方案.231、项目技术攻关总费用、

11、项目技术攻关总费用.232、资金筹措方案、资金筹措方案.24第八章第八章 效益分析效益分析.241、经济效益、经济效益.242、社会效益、社会效益.243、环境效益、环境效益.25第九章第九章 项目的管理和组织项目的管理和组织.25第十章第十章 项目风险项目风险.261技术风险技术风险.262市场风险市场风险.27 第一章第一章 项目概述项目概述1.1.公司基本情况公司基本情况某某集团是我国电力装备行业的大型骨干和龙头企业，产品覆盖发电、输电、配用电等电力系统各环节，横跨一次及二次装备、交流及直流装备领域，是国内综合配套能力最强、最具竞争力的电力装备制造商及系统解决方案提供商。 在全球光伏产业

12、快速发展的背景下，某某集团凭借在电力装备产业的领先地位及强大社会资源，通过商业模式创新布局光伏产业链，价值链环节包括光伏电站的设计、安装、系统集成，光伏电站的投资、运营，逆变器、储能装置及监控系统等重要设备的研发等环节，并利用某某集团在电力系统自动化监控保护及电力电子领域十几年的技术沉淀和创新能力提出了电网友好型太阳能光伏发电控制技术整体解决方案（太阳能光伏发电监控系统，新型并网逆变器，储能系统） 。包含太阳能光伏发电在内的新能源产业已成为某某集团未来五年重点支持产业之一。2.2.公司发展目标公司发展目标公司将投入 2 亿元用于攻克太阳能光伏发电并网关键技术问题,推动我省统一友好型智能电网的建

13、设, 2008 年项目开始立项，2009 年主要技术难题的攻关，2010 年完成。项目完成后所取得的关键技术和成果将逐步产业化, 以推动我省光伏产业的发展,逐步将我公司建成为国内光伏产业的研发和生产基地。 3.3.关键技术的研发关键技术的研发(1)并网逆变器直流/交流逆变器是光伏并网发电系统中的关键设备，不仅负责将光伏组件产生的直流电变换成交流电并入电网，还可以通过控制输出电流（电压）的波形、频率和振幅起到改善电网电能质量和稳定性等作用，最终实现光伏并网电站节能、节材、高效、安全、环保等多种目标。在光伏系统加速发展的同时，我国对于这一关键设备还没有专用的检验标准，缺少技术门槛，导致不同质量的逆

14、变器并存于并网光伏系统中，给相应地区的电网留下了安全隐患。(2)储能装置由于太阳能属于不稳定能源，受天气、并网变流器控制等因数影响很大，输出电能波动较大。大规模储能技术可以很好的解决光伏发电功率波动引发的相关问题。首先，大规模储存电能可以解决光伏发电生产中的峰谷差的难题，在系统负荷小的时候储存电能，而在系统负荷大的时候释放电能，提高系统运营的经济性；其次，储能装置可以消除因光伏发电功率波动对电网造成的冲击， “削峰填谷” ，进而稳定地向用电负荷输送电能；再次，储能装置可补偿本地交流负荷所需的无功功率，抑制电压波动和闪变，补偿负荷电流谐波等，节能效果显著。(3) 监控系统 目前的光伏并网发电监控

15、系统主要是逆变器厂家提供的监控软件，由几个主流逆变器厂商开发。这些软件主要考虑对逆变器监控，参数显示比较单一，不能对直流开关、交流并网开关、电度表、智能化电力仪表等进行监视；不能对不同通讯协议的各厂家设备进行监控；不具备数据的统计、二次计算功能；不具备通过网络的远程监视功能；不具备故障报警、趋势曲线显示、报表等功能；因此一定程度上还不能称为监控系统，只能称之为特定设备的监控软件.为此公司组织成立研发小组,开发适用于光伏并网发电的监控系统.第二章第二章 项目的背景、意义及必要性项目的背景、意义及必要性1.1.项目建设背景项目建设背景 在全球光伏产业快速发展的背景下，某某集团凭借在电力装备产业的领

16、先地位及强大社会资源，通过商业模式创新布局光伏产业链,作为 21 世纪最有潜力的能源，太阳能产业的发展潜力巨大。据2007 年中国太阳电池行业分析及投资咨询报告反映，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成危害日益突出，同时全球还有 20 亿人得不到正常的能源供应。当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。国家发展和改革委员会 08 年 3 月 18 日发布的可再生能 源发展“十一五”规划提出，到 2010 年，我国可再生能源在能源消费中的比重将达到 10%，全国可再生能源年利

17、用量达到3 亿吨标准煤，比 2005 年增长近 1 倍。 规划指出，2005 年，我国可再生能源开发利用总量(不包括传统方式利用的物质能)为 1.66 亿吨标准煤，约为 2005 年全国一次能源消费总量的7.5%，相应减少二氧化硫年排放量 300 万吨，减少二氧化碳年排放量 4 亿多吨。规划认为，我国石油、天然气资源短缺，煤炭在能源结构中的比重偏高，单纯依靠化石能源难以实现经济、社会和环境的协调发展。发展可再生能源已成为缓解能源供需矛盾、减少环境污染的重要途径。我国的水能、生物质能、风能和太阳能资源丰富，已具备大规模开发利用的条件。因此，加快发展水电、生物质能、风电和太阳能，提高可再生能源在能

18、源结构中的比重，是“十一五”时期我国可再生能源发展的首要任务。根据规划 ，在“十一五”(2006 年-2010 年)期间，我国将继续大力发展水电，加快发展生物质能、风电和太阳能，加强农村可再生能源开发利用，逐步提高可再生能源在能源供应中的比重，为更大规模开发利用可再生能源创造条件。 2010年，全国可再生能源中，水电总装机容量达到 1.9 亿千瓦，风电总装机容量达到 1000 万千瓦，生物质发电总装机容量达到550 万千瓦，太阳能发电总容量达到 30 万千瓦。为进一步加快河南省科技发展，实现中原崛起，河南省制 订了河南省中长期科学和技术发展规划纲要（20062020 年） ， 纲要指出：全省科

19、技发展中要突出战略重点，一是要加快电子信息、生物工程、新材料和先进制造技术等高新技术及其产业发展,逐步形成郑州洛阳和安阳漯河两个高新技术产业带。在优先发展的重点领域中指出：推进能源结构多元化，增加能源供应，太阳能、生物质能等可再生能源技术取得突破并实现规模化应用；可再生能源，重点研究开发高性价比太阳光伏电池及利用技术。某某集团有限公司地处河南高新技术产业带，凭借集团在电力装备产业的领先地位及强大社会资源,针对目前制约我国光伏产业发展的关键技术问题, 利用某某集团在电力系统自动化监控保护及电力电子领域十几年的技术沉淀和创新能力提出了电网友好型太阳能光伏发电控制技术整体解决方案（太阳能光伏发电监控

20、系统，新型并网逆变器，储能系统） 2 2、项目实施的意义、项目实施的意义 由于国内太阳能产业的发展远不及发达国家普及，对能源综合利用还与国际上一些发展中国家和发达国家有一定差距，尤其在国家提倡强化“节能减排”措施日益高涨时期，充分利用太阳能造福人类，提升我国在太阳能综合开发、利用方面的国际地位，研究光伏并网技术意义十分巨大。随着我们对光伏并网技术的掌握和了解,将大大提升我国光伏产业的发展速度,还可以带动相关的上、下游行业的迅猛发展并促进地方相关产 业兴起和发展，同时项目实施对调整地区产业结构也具有重要意义。3 3、项目实施的必要性、项目实施的必要性某某集团有限公司地处河南高新技术产业带，凭借集

21、团在电力装备产业的领先地位及强大社会资源,针对目前制约我国光伏产业发展的关键技术问题, 利用我们在电力系统自动化监控保护及电力电子领域十几年的技术沉淀和创新能力提出了电网友好型太阳能光伏发电控制技术整体解决方案（太阳能光伏发电监控系统，新型并网逆变器，储能系统）,通过对这一关键技术的掌握和了解,增强企业竞争能力，提升企业的经济效益。项目的实施将进一步推动我省太阳能光伏产业的形成和发展。带动河南省光伏产业链的形成。项目实施并形成产业化后，为我省区域经济的发展和中原崛起创造良好的条件，大大提升我省的光伏研发及制造业水平，提高河南省的科技声望，树立具有全国甚至国际影响力的光伏产业品牌。第三章第三章

22、项目实施的工作基础项目实施的工作基础1 1、项目研发的前期情况及技术基础、项目研发的前期情况及技术基础某某集团电网友好型太阳能光伏发电控制技术是借鉴日本、德国、美国等国外先进技术，依托国内太阳能研发相关成果，依靠公司在电力系统自动化监控保护及电力,电子领域十几年的 技术沉淀和创新能力,走自主研发模式而创造的,产品性能稳定、各项技术指标都达到国内外先进水平。2 2、项目引进技术的消化、吸收、创新和后续开发能力、项目引进技术的消化、吸收、创新和后续开发能力（1） 为实现项目技术研发与设备制造的一致性，公司在设计、设备制作阶段就派驻大量高级工程技术人员到工厂，参与设备的制作，一方面可以全面的了解生产

23、设备的制造情况，另外，通过对生产设备采用工艺的了解，针对实际设备制造情况不断提出完善方案，以便后期项目的成功实施。（2） 公司主要工程技术人员有丰富的光伏行业工作经验，在迅速消化和吸收现有技术的基础上，可立即进行技术攻关，能够保证项目实施的成功。（3） 公司现有员工中绝大多数为博士、硕士等高级工程技术人员，这些员工具备创新和后续开发的能力，公司的工艺技术管理人员有创新和后续开发方面的工作经验，能够组织公司的工程技术人员对现有的工艺技术进行创新和后续开发。第四章第四章 项目总体目标项目总体目标1 1、项目实施进度、项目实施进度某某集团有限公司位于河南许昌高新技术产业开发区某某大道，电网友好型太阳

24、能光伏发电控制技术研发项目计划投资19050 万,分二期进行,5 年内完成,一期项目投资约 2550 万,一期项目主要进行电网友好型太阳能光伏发电并网控制关键技术 （太阳能光伏发电监控系统，新型并网逆变器，储能系统）的研制及 325kW 风电产业园太阳能光伏发电示范项目的建设,自2009 年 8 月至 2010 年 2 月。二期项目投资约 16500 万,主要任务是完成对 500kW 及 1500kW 大容量并网逆变器的研制及 5MW 集中并网太阳能光伏发电示范项目的建设,自 2010 年 5 月至 2011年 12 月。 2 2、项目实施的产量、收入和效益情况、项目实施的产量、收入和效益情况

25、项目实施技术攻关后，某某集团有限公司电网友好型太阳能光伏发电控制技术整体解决方案将为我国光伏行业的发展带来质的飞跃,年销售收入将达到人民币 10 亿元，实现利税 2 亿元。项目的实施将进一步推动我省太阳能光伏产业的形成和发展，带动河南省光伏产业链的形成。项目实施并形成产业化后，为我省区域经济的发展和中原崛起创造良好的条件，大大提升我省的光伏研发及制造水平，提高河南省的科技声望，树立具有全国甚至国际影响力的光伏产业品牌。3 3、产品技术指标、产品技术指标太阳能光伏发电监控系统太阳能光伏发电监控系统电流量、电压量测量误差0.2%，有功功率、无功功率测量误差0.5%。电网频率测量误差0.01Hz。

26、遥测量越死区传送整定最小值0.1%(额定值),并逐点可调。事件顺序记录分辨率（SOE）：站控层2ms，间隔层测控单元1ms。模拟量越死区传送时间（至站控层显示器）2s。开关量变位传送时间（至站控层显示器）1s。遥测信息响应时间（从 I/O 输入端至远动通信装置出口）3s。遥信变化响应时间（从 I/O 输入端至远动通信装置出口）2s。控制命令从生成到输出的时间1s。双机系统可用率99.9。控制操作正确率 100。站控层平均无故障间隔时间（MTBF）20000h。间隔级测控单元平均无故障间隔时间30000h。各工作站的 CPU 平均负荷率：正常时（任意 30min 内）30。电力系统故障（10s

27、内）50。网络负荷率：正常时（任意 30min 内）20。电力系统故障（10s 内）40。 模数转换分辨率14 位。全系统实时数据扫描周期： 2s画面整幅调用响应时间： 实时画面 1s 其他画面 2s画面实时数据刷新周期：3s双机自动切换至功能恢复时间： 30s实时数据库容量模拟量：2000 点开关量：5000 点遥控：500 点计算量：2000 点历史数据库存储容量历史曲线采样间隔：130min，可调历史趋势曲线，日报，月报，年报存储时间2 年历史趋势曲线300 条。新型并网逆变器新型并网逆变器某某集团有限公司的并网逆变器逆变效率达 95%以上，并网功率因数0.99, 储能装置系统容量达 3

28、00kVA,稳流精度： 0.5%（在 10%-100% Ie 时）,稳压精度： 96%,各项主要技术指标已达到国内外同类产品先进水平。 储能系统储能系统系统容量：300kVA交流输入输出电压：三相 380V20%交流输入输出频率：50Hz2Hz稳流精度： 0.5%（在 10%-100% Ie 时）稳压精度： 0.5%（在 10%-100% Ie 时）直流纹波系数： 96%系统注入电网谐波的电压、电流含有量5%，总谐波畸变率5%。噪声： 55dB（距装置 1m 处）冷却方式：强制风冷通信接口：RS-485/RS-422卷绕式蓄电池规格：100kW2h蓄电池接口：可支持 3 组蓄电池的充放电管理，

29、单路电池额定电压 DC400V，电压波动范围 DC330-DC460V无功输出：300kvar 双向连续调节响应时间：1ms谐波补偿：可补偿负荷 5、7、11、13 次谐波电流第五章第五章 项目主要内容项目主要内容本项目提出三项主要内容： 1 1太阳能光伏发电监控系统太阳能光伏发电监控系统研制出一套高可靠性的太阳能光伏发电监控系统，实现对不同厂家、不同类型的光伏发电设备进行集中监控；对天气参数、直流开关状态、逆变器入口电气参数、逆变器出口电气参数、交流开关状态、并网点电网参数、电度表、电能质量在线仪表、储能系统进行集中监视；具有实时监控及报警，报表，曲线，无人值守、短信报警，协调控制并网逆变器

30、与储能系统，与远方调度进行通讯，出力预测等功能。可适用于从小型（如户用光伏发电系统）到大型（如上百 MW 的集中并网光伏发电站）的不同级别的太阳能光伏发电系统。2 2新型并网逆变器新型并网逆变器完成 100kVA 大容量逆变器的研制。使用国际技术先进、成熟可靠的电力电子设计和控制技术研发新型并网逆变器，除具有普通并网逆变器的功能（如最大功率点跟踪（MPPT） ，防孤岛效应）外，新型并网逆变器还将具有无功调节、低电压运行等新的功能。新型并网逆变器性能指标为：容量 100/500kW，最大效率96%，电流谐波总畸变率95%，具有及过/欠压保护、过/欠频保护、防孤岛效应保护、恢复并网保护、过流保护、

31、防反放电保护、极性反接保护、过载保护、无功调节、低电压运行等功能。 3 3储能系统储能系统研制模块化设计的双向变流器一套，采用卷绕式阀控铅酸蓄电池作为储能元件，组成经济、可靠、响应快速的储能系统。具有实现平缓光伏发电功率波动和解决峰谷差，实现“削峰填谷” ，抑制电压波动和闪变，补偿负荷电流谐波等功能。第六章第六章 项目技术关键、技术路线项目技术关键、技术路线1 1太阳能光伏发电监控系统太阳能光伏发电监控系统前置子系统前置子系统分布式、级联式部署支持技术：前置子系统可根据不同应用场景的网络环境支持灵活的部署，既支持常规的集中式部署，又支持多个前置服务横向协作、纵向级联的部署方式。数据通讯过程中的

32、自适应动态管理技术：自动根据数据源的通道状况进行动态选路，同时根据通道的数据质量状况、通道优先级配置进行择优值班的判断，并支持主备通道故障状态下的自动识别和自动切换，保证数据通讯环节的可靠性。开放式标准化规约适配器框架支持多种规约解析转换模块接入。断点续传能力保障技术：在前置子系统与后台监控中断时，具备数据缓存能力。当前置与后台监控连接恢复后支持中断期间数据的断点续传，有效的保证数据的完整性。 SCADASCADA 应用子系统应用子系统系统集群环境分布式部署支持：系统可配置划分为若干，可灵活部署到硬件系统任意节点之上。分布式系统冗余性管理技术：部署在某节点上的应用服务集出现故障退出运行，自动由

33、备用节点上的应用服务集接替主角色，保证系统的可靠性。性能卓越的进程间共享实时数据库技术，可持 10 万次/秒的读写次数，数据批量读写能力更是强大。 适用于自身实时数据库内存管理技术支撑下的超大容量实时数据处理能力：系统设计容量可方便的自由扩充，没有最大限制，数据处理速度快、响应迅速，事故情况下的信号处理不会出现阻塞。SCADA 信息模型标准化支持：面向电力系统设备模型组织SCADA 层面的数据信息，完全符合 IEC61970 和 IEC61850 规范要求。人机监控子系统人机监控子系统跨平台的矢量图形系统技术。先进的适配器模式架构，可实现多种数据模型适配器接入组态工具，保证了系统具有良好开发性

34、和可扩展性。2 2新型并网逆变器新型并网逆变器大容量逆变器设计技术大容量逆变器设计技术单机容量为 100kW 及以上的大容量逆变器使用的是高压大 容量全控型电力电子开关器件，如何优化主电路设计、有效减少开关损耗，散热系统的设计都将是研究的重点和难点。大容量逆变器控制技术大容量逆变器控制技术逆变器工作状态时的性能，很大程度取决于逆变器 PWM 控制器，它是整个系统的核心技术，关系到并网成功与否和功率因数、谐波含量等关键电能质量指标。最大功率跟踪控制技术最大功率跟踪控制技术光伏发电系统总存在一个最大功率点。最大输出功率跟踪（MPPT）控制，即采取一定的控制算法调节电压使输出功率始终跟踪最大功率点，

35、将有效提高太阳能利用效率。目前国外比较先进的策略是，选择太阳能电池输出功率对电压的梯度作为开关函数，可用滑动模变结构控制实现输出功率最大跟踪控制。这种方法在对环境变化的控制鲁棒性、搜索速度和可实现性方面具有一定优势。吸收消化此项技术并进行优化，可有效提高MPPT 的动态效率，从而明显提升发电量。防孤岛效应防孤岛效应对应并网的光伏发电系统，当电网因故障事故或停电维修而断电时，太阳能并网发电系统若未能及时检测出停电状态而与市电分离，就会由太阳能并网发电系统和周围的负载形成一个自给式供电孤岛。随着光伏并网发电系统及其它分布式并网电源的增多，发生孤岛效应的概率也会越来越高，近年来在可再生能源发展较快的

36、国家和地区引起了人们的广泛重视。孤岛 效应对配电系统设备及终端用户设备都将造成影响，甚至有可能威胁检修人员生命安全。本项目将研究出一套综合了被动检测法及主动检测法优点的孤岛检测关键技术，并应用于新型并网逆变器。3 3储能系统储能系统双向变流器设计技术：本方案采用模块化设计，双向变流器的主电路原图如下图所示，主要由全控三相高频整流（逆变）模块和全控桥双向 DC/DC 变换模块组成。为实现大容量应用，DC/DC 部分采取多模块并联运行扩容，各模块之间自动均流。网侧采用全控三相高频 SPWM 整流（逆变）模块接入电网，该模块可四象限运行，即可以从电网吸收有功，经 DC/DC 变换后给电池充电，也可将

37、电池能量回馈到电网。具有节能，输入功率因数高，电流谐波畸变率低等特点。双向变流器主电路原理图第七章第七章 项目总投资预算及资金筹措方案项目总投资预算及资金筹措方案 1 1、项目技术攻关总费用、项目技术攻关总费用某某集团有限公司太阳能光伏发电监控系统、新型并网逆变器及储能系统等电网友好型太阳能光伏发电并网控制技术研发预计总投资为 14500 万元，其中：生产及试验设备费用 9000万元，样机及材料费 4000 万元，试验检测费 300 万元，燃料动力费 360 万元，差旅费 80 万元，会议费 50 万元，知识产权事务费 50 万元，技术协作及专家咨询费 500 万元，管理费 60 万元，不可预

38、见费用 100 万元。2 2、资金筹措方案、资金筹措方案项目总投资 14500 万元，其中：单位自筹 11000 万元，申请拨款 3500 万元。第八章第八章 效益分析效益分析1 1、经济效益、经济效益按照目前国际市场行情,我公司自主研发并生产的并网逆变器、储能装置及系统监控软等产品,年销售收入将达到人民币21 亿元，利税近 9 亿元。项目的实施将保证公司持续快速发展，也为我省地方经济带来新的巨大的增长。同时也将奠定某某公司在国内外光伏行业中的主导地位。2 2、社会效益、社会效益某某电网友好型光伏并网发电控制技术研发及产业化项目 的实施不仅迎合了国家的产业政策，对调整整个地区产业结构向清洁环保

39、方向发展也具有重要意义。项目的实施不但是企业自身发展的需要，也可以促进地方经济发展，为当地增加数百个就业机会。在许昌建设该项目会在全省乃至全国产生巨大的社会效益。某某集团有限公司产品较同类产品提高 3%逆变效率，解决了光伏电站的并网问题,在发电量相同的条件下可以为发电企业投资节约 3%资金，加速了我国太阳能光伏产业的快速发展，进而促进全社会对于太阳能的利用和开发。项目的实施将进一步推动我省太阳能光伏产业的形成和发展。带动河南省光伏产业链的形成。项目实施并形成产业化后，为我省区域经济的发展和中原崛起创造良好的条件，大大提升我省的光伏研发及制造业水平，提高河南省的科技声望，树立具有全国甚至国际影响

40、力的光伏产业品牌。3 3、环境效益、环境效益某某集团每年生产的并网逆变器及储能装置，按年生产100 台计算,每台 500kVA,年实际发电时间平均按 2000 小时计算，则年可发电 5002000h=10000 万 kwh，项目实施技术攻关后，产品将可发电约 9600 万 kWh，根据中国光伏产业发展研究报告中有关数据测算，火力发电厂每生产 1kWh 电力约消耗 350 克标准煤，则使用某某集团每年生产的并网逆变器及储能装置可帮助节约标准煤 3.36 万吨，减少二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物 排放量分别为：8.88 万吨、285.6 吨、248.64 吨。第九章第九章 项目的管理和组织项目的管理

41、和组织（一）组织协调措施（一）组织协调措施为保障项目按时高质量完成，某某集团专门成立新能源技术委员会及相应的组织机构，负责此项目的总体组织和协调；由某某技术中心负责项目的具体实施（含技术总协调，项目管理，监控系统开发，工程设计、施工安装指导、调试验收等） ；由某某电源有限公司负责储能系统的研制；由某某技术中心和某某柔性输电系统公司负责逆变器的研制。（二）监督管理措施（二）监督管理措施由某某集团科技部、财务部联合项目监督小组，负责监督项目的执行情况以及资金的使用情况，尤其是一定要保证财政补助资金专款专用。第十章第十章 项目风险项目风险1 1技术风险技术风险太阳能光伏发电系统是一个复杂的系统工程，主要涉及电力系统、电工理论、电力电子技术、自动控制、系统安全、管理运营等多个学科。本项目的研究面广、难度大，一些关键技术和系统集成技术在国内属于空白，技术难度非常大。同时由于国外相关关键技术的封锁，我国的相关研究又属于刚起步，因此，一些关键核心技术是否能够取得突破，取得突破的时间， 对项