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科林電氣智能光伏運維技術成果榮獲河北省科學技術進步獎一等獎

中國節(jié)能網(wǎng) 發(fā)布時間:2020-05-18 11:39:57

  5月15日,河北省科學技術獎勵大會召開。石家莊科林電氣股份有限公司的“分布式光伏智能運維及優(yōu)化控制系統(tǒng)的關鍵技術與應用”成果獲科學技術進步獎一等獎。

  “這一項目主要是圍繞光伏故障診斷與運維、并網(wǎng)電能品質控制與調(diào)度、分布式光伏電站復雜異構網(wǎng)絡通信等關鍵共性問題開展技術創(chuàng)新,簡單來說,就像給分布式光伏植入了一個智慧的‘大腦’。”項目組負責人、科林研究院副院長常生強在接受記者采訪時說。

  隨著以太陽能為代表的新能源技術快速發(fā)展,一系列支持政策出臺,鼓勵各類電力用戶按照“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的方式建設分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),分布式光伏發(fā)電走上發(fā)展快車道。

  順應這一發(fā)展趨勢,2012年,科林電氣開始布局研發(fā)光伏逆變器并投入市場,在智能電網(wǎng)業(yè)務板塊基礎上,積極發(fā)展新能源業(yè)務板塊。

  在市場推廣的過程中,工作人員發(fā)現(xiàn)了問題——農(nóng)村地區(qū)本已安裝了不少屋頂光伏電站,但逆變器的銷量始終沒有太大增長,市場開拓越來越困難。明明政策非常好,為什么需求卻并不旺盛呢?

  經(jīng)過大量走訪調(diào)研,技術團隊慢慢摸清了緣由:原來市面上逆變器廠家眾多,產(chǎn)品質量良莠不齊,再加上安裝環(huán)境復雜多樣,光伏發(fā)電效率并不高。同時,由于分布比較分散,售后服務也不夠及時,導致業(yè)主安裝熱情受挫。

  “逆變器是光伏發(fā)電中一個非常重要的器件,它的作用是把直流電能轉變成定頻定壓或調(diào)頻調(diào)壓交流電。隨著分布式光伏電站的不斷增加和大規(guī)模接入電網(wǎng),會因消納不足造成大面積過壓脫網(wǎng),且對電網(wǎng)造成重大安全隱患。”常生強解釋說,就如同水流只注入而不流出,光伏發(fā)電如果無法被及時使用和消納,就會造成電壓過高。為了保護電網(wǎng)正常運行,就會出現(xiàn)過壓脫網(wǎng),中斷發(fā)電。中斷后需要較長時間才能恢復,造成業(yè)主經(jīng)濟損失。而恢復發(fā)電時突然并網(wǎng)產(chǎn)生的較大電流,也會對電網(wǎng)造成沖擊。

  “運維難、調(diào)控難、監(jiān)管難等深層次問題成為制約分布式光伏規(guī)?;瘧玫钠款i,目前,國際范圍內(nèi)尚無可借鑒的成熟經(jīng)驗,也阻礙了我國光伏產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。”沒有可借鑒的方法,就自己摸索方法。“我們嘗試通過開發(fā)智能‘大腦’實現(xiàn)有序發(fā)電、有序并網(wǎng)。”常生強說,依靠企業(yè)80余人的研發(fā)團隊及與清華大學、上海交大、河北工業(yè)大學、廣西大學等高校的產(chǎn)學研合作,技術攻關緊鑼密鼓地開展起來。

  研發(fā)“分布式光伏發(fā)電智能監(jiān)控運維平臺”期間,課題組攻克高并發(fā)數(shù)據(jù)匯聚可靠設計、柔性發(fā)電控制策略及電能質量優(yōu)化、高準確率光伏故障診斷及預警等多項技術難題。

  讓常生強印象最深的,是解決低壓臺區(qū)因消納不足導致頻繁脫網(wǎng)問題時,課題組長陳洪雨帶領研發(fā)團隊趕赴現(xiàn)場試驗,獲取第一手數(shù)據(jù)。整整3個月,課題組成員奔波在不同地區(qū)的光伏設備使用現(xiàn)場和實驗室中。經(jīng)過大量分析研究和反復試驗,終于找到脫網(wǎng)原因和解決方案,并采用柔性發(fā)電控制策略,解決并網(wǎng)優(yōu)化控制的難題,保障電網(wǎng)安全的同時提高了用戶發(fā)電效率。通過五年的科研攻關,分布式光伏智能運維及優(yōu)化控制系統(tǒng)于2016年投入運行,持續(xù)迭代升級,解決了分布分散、地理位置偏遠、電站質量參差不齊且戶外環(huán)境復雜多樣等導致的電能品質差、頻繁脫網(wǎng)、維護不到位等問題,攻克了分布式光伏電站監(jiān)管難、運維難、調(diào)控難三大難題。

  該系統(tǒng)現(xiàn)已支持不同廠家設備的光伏電站無縫接入,可實現(xiàn)遠程監(jiān)視和維護。用戶通過手機APP可以隨時隨地查看發(fā)電和收益情況,系統(tǒng)也可以通過數(shù)據(jù)收集與分析,實時監(jiān)測電站運營情況,主動干預、調(diào)節(jié)及提示故障,保障發(fā)電安全與發(fā)電效率。

  目前,該系統(tǒng)應用產(chǎn)品已覆蓋全國并出口海外,直接經(jīng)濟效益6.2億元,接入電站1.6萬余座。應用該系統(tǒng)后,現(xiàn)場施工效率提高80%左右,運維成本則降低60%~80%,累計節(jié)約運維成本1000萬元以上。發(fā)電效率和用戶收益均提高10%以上,用戶使用意愿明顯提升,在產(chǎn)業(yè)扶貧中,發(fā)揮了更加重要的作用。

  “獲得全省科學技術進步獎一等獎,對我們來說是榮譽,更是前行的動力。我們將堅持智慧電力技術進步和創(chuàng)新發(fā)展,讓更多人享受智慧電力帶來的舒適生活,為電力事業(yè)蓬勃發(fā)展做出貢獻。”常生強說,下一步,科林電氣擬打造新能源的“虛擬電廠”,實現(xiàn)網(wǎng)上售電交易,并結合區(qū)塊鏈技術,建立去中心化的交易模式,實現(xiàn)用戶點對點能源交易。

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