分散式光伏發電安全評估與智慧型監控維護技術研究

《分散式光伏發電安全評估與智慧型監控維護技術研究》是依託復旦大學，由孫耀傑擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：分散式光伏發電安全評估與智慧型監控維護技術研究
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：孫耀傑

項目摘要

隨著太陽能光伏發電套用的快速增長，光伏系統直流電弧的危害與消弧對策成為提高光伏系統功能安全特性的前沿熱點問題。本項目通過研究符合中國地理氣候環境和電網特徵條件下的光伏發電系統直流電弧放電特徵、電氣迴路拓撲阻抗特徵，建立電弧導致的故障模式和光伏系統直流電弧數學模型的求解邊界條件，求解直流電弧的傳遞阻抗模型；利用自適應奇異局部運算元實現直流故障電弧信號的波形表征，結合M序列隨機掃描的主動偵測的數據生成電弧診斷閾值，並構建模型變點分析算法和自適應逆濾波器中的理想電弧參考模型，實現故障電弧辨識算法的強魯棒性和快速性；研究實驗室環境與實際現場檢測的之間的相關程度及它們之間相關映射關係，建立多信源置信度約束下的電弧檢測閾值和置信度區間。

結題摘要

隨著分散式電源套用的快速增長，分散式光伏電站的安全評估與智慧型監控維護技術成為國內外專家研究的前沿領域，由於分散式光伏電站接入大電網會對運行、控制和保護產生影響，因此也成為IEC國際技術標準體系重要課題。 本項目將分散式電源安規標準體系與風險評估技術相結合，形成具備高可靠性的分散式光伏電站評估及最佳化技術：（1）建立了光伏逆變器IGBT並聯驅動的安全評估系統，獲得不同工況下的動態電流平衡策略、潛在電流迴路檢測及短路故障保護方法，大大降低並聯帶來的影響；（2）針對光伏結構，研究了基於實證測試數據形成的失效模型，在此基礎上建立了電站的可靠性評估計算方法及最佳化方案。 同時，本項目在研究分散式電源與電網互聯標準體系並承擔國標主編工作時，融入半實物仿真及直流電弧檢測技術，形成高智慧型化的分散式電站監控維護技術：（1）針對分散式光伏系統結構，以半實物仿真器與逆變器控制板建立分散式電站LVRT、孤島測試等併網運行適應性檢驗，並形成分散式電站主要檢測項目和智慧型化數據平台，保證電站長周期運營，並給出了置信度評價的算法；（2）基於分開式起弧方法，在不同氣候下現場實驗獲取光伏系統直流電弧電氣典型特徵，通過FFT、貝葉斯向量機等算法總結及提取故障電弧的時域及頻域特徵和判定閾值，最終形成具備高準確度的多重判據檢測算法。 項目承擔中電聯主管的國家標準《光伏發電系統防火和電氣防護》標準的主編，已提交送審稿；與中國電力科學研究院合作開展“用戶側分散式電源與電網互聯技術標準”標準體系研究，並形成匯總報告；承擔並完成中國質量認證中心主管的“分散式光伏發電系統電氣安全技術要求”標準的主編工作。項目過程形成了SCI/EI論文6篇，發明專利授權1項，發明專利申請4項，實用新型3項。 本項目的研究成果可有效推動國內分散式光伏發電未來幾年的發展，完善國家標準體系，促進分散式光伏電站的合理有序建設。