《分布式光储微电网关键技术与示范应用》

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1.研究目的:该项目属于电气工程学科,涉及新能源发电与储能技术领域。分布式光储微电网对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要现实意义。该项目对分布式光储微电网关键技术及示范应用进行深入系统地研究,解决大规模光伏PV阵列串并联功率优化、光伏并网逆变器的电网适应性、大容量储能充放电控制、电能质量治理、光储微电网先进能效管理等关键性技术问题,并在分布式光伏发电关键理论与技术实现上取得创新性成果。

2.主要技术创新点:创新点(1):提出一种光伏PV阵列的串联均衡和并联跟踪技术,提高PV阵列的输出功率,增强其发电系统对复杂工况的适应能力。

创新点(2):提出一种集散式光伏并网逆变低电压穿越控制策略,在保持光伏逆变器不间断并网的前提下,抑制负序电流并保证并网电能质量。

创新点(3):提出一种快速准确的变步长扰动观察结合功率预测的光伏阵列最大功率点跟踪控制策略,可在复杂光照条件下实现最大功率点精确跟踪,提升光伏阵列发电效率。

创新点(4):提出一种T型三电平储能功率变流器混合式中点电位平衡控制策略,在全调制度范围内,实现对中点电位平衡的精细化控制。

创新点(5):提出一种考虑输出补偿电流的三电平LCL有源电力滤波器改进型预测电流跟踪控制策略,可有效消除数字系统延时,显著提高APF补偿效果且动态响应更快,改善微电网电能质量。

创新点(6):提出一种基于多目标分层模型预测控制方法的光储微电网先进能效管理控制策略,实现对光储资源的优化调度与区域自治管理,使微电网自身状态快速趋向最优。

3.成果产生的价值:项目取得的主要成果为2部专著、3项标准、4项计算机软件著作权、6项创新技术、11项发明专利、13项实用新型专利、30余篇论文、光伏发电/储能/电能质量治理系列产品、近50个分布式光储微电网示范工程。

所研制的集散式光伏并网逆变器/储能功率变流器/电能质量治理产品各项技术指标达到国外同类产品水平,经中检集团南方电子产品测试(深圳)有限公司检测,通过了CQC质量认证;经莱茵检测认证服务(中国)有限公司检测,通过了TüV认证;经国网电力科学研究院国家能源太阳能发电研发(实验)中心检测,通过了低电压穿越认证。所建光储微电网项目创新程度高、示范性强,整体技术达到国际领先水平。

该项目所获得的关键技术已应用于相关企业的工业化产品及多个光储微电网示范工程中,取得了较大的经济与社会效益,有效推动了光储微电网的发展。

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