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完成单位：西安交通大学、特变电工西安电气科技有限公司

主要完成人：王丰、张帆、郝翔、易皓、杨旭、熊连松、黄浪、朱一昕、卓超然、王振雄

项目亮点

本项目将智能电网发展趋势与大规模光伏电站系统的整体能效提升需求相结合，构建我国未来光伏发电领域的重要技术应用场景，产生了显著的经济效益和社会效益，为新疆、青海、陕西等省大规模光伏电站及分布式可再生能源的消纳做出了贡献。

项目介绍

本研究依托国家自然科学基金等项目，开展了大规模光伏电站系统高效汇集、柔性并网的基础理论与关键技术研究，科技内容如下：

1. 失配条件下光伏模块能效提升技术研究；

针对失配条件下光伏系统能量损失，提出基于差额功率控制模块拓扑，融合输出侧统一最大功率跟踪控制技术的控制策略、构建多光伏模块阵列协控能效评估模型，实现功率尽限输出，提升了光伏系统的实际发电能效。

2. 光伏并网逆变器的能效优化技术研究；

提出光伏并网变换器输出电流精确控制方法；提出LCL并网逆变器的简化型反馈线性化控制策略，有效的解决了解耦与谐振峰问题，提升了逆变器的整机效率。提出基于虚拟阻抗自适应策略，实现无通讯条件下光伏逆变器间的无功均衡控制，针对三电平光伏逆变器的周期性零序环流问题，提出通过改变扇区分布及同步大扇区法抑制周期性零序环流过冲的控制策略，提高组网协控能力。

3. 大规模光伏电站并网变流器静止同步发电机理论及稳定机制研究

揭示了大容量光伏并网逆变器与传统同步发电机在能量转换与调控过程上的内在一致性，提出了静止同步发电机概念及相关的动态分析模型与方法，给出了并网逆变器系统静态稳定、暂态稳定的数学判据，并从物理机制层面上解释了并网逆变器系统的动态特性与稳定机制。实现了借鉴既有理论体系来分析并网逆变器乃至电力电子化区域电网的动态行为特性与稳定机制，为研发大惯量、强阻尼、组网型大容量光伏并网装置提供了理论支撑。

研究成果发表SCI检索论文17篇（共引用400余次），含ESI论文1篇，获得国家自然科学基金资助1项，授权美国发明专利1件，中国发明专利8件，国家自然基金优秀结题项目1项，国际、国内学术会议最佳论文奖3项。培养博士生6名，硕士生13名。项目成果应用涉及国内外光伏工程1000余座，遍布全球4大洲20多个国家。截止2020年5月，相关产品已累计销售超过10GW，新增收入4.8亿元，新增税收6240万元，产生了显著的经济效益和社会效益。为新疆、青海、陕西等省大规模光伏电站及分布式可再生能源的消纳做出了贡献，为广东省多地能源互联网、智慧能源发展提供了坚实技术基础，获得国家发改委、工信部、科技部、新疆维吾尔自治区等部委授予的多项荣誉表彰和称号，西安市政府质量强市工作推进委员会等对公司给予了充分肯定和高度评价。

项目图片

项目完成单位

西安交通大学作为项目的承担和完成单位，依托国家自然科学基金项目和校企合作项目开展了“大规模光伏电站系统的高效汇集、柔性并网关键技术研究”相关的课题研究，在理论研究，拓扑分析，控制策略设计，参数计算，仿真与实验验证方面展开了主要的研究工作。同时还与合作单位共同完成了技术成果的转化、现场调试、验证以及推广应用。

特变电工西安电气科技有限公司主要参与了集中式光伏逆变器，组串式光伏逆变器等装置样机的开发和研制，并且一同完成了试验样机的软、硬件设计调试，样机整机的现场检测、认证。在功能性样机测试完成后，主导了研究成果的产业化及推广，并且积极将研究成果应用于部分产品及示范工程，使得项目成果得到了最大化的推广与应用，收到用户方的广泛好评，产生显著的经济和社会效益。

第一完成人简介

王丰

副教授 西安交通大学

王丰，工学博士，西安交通大学电气工程学院副教授，博士生导师，IEEE Senior member，中国电工技术学会高级会员，IEEE PES 储能技术委员会-厂站直流电源与供配电技术分委会 副秘书长，中国电源学会直流电源专委会委员，中国电源学会新能源电能变换技术专业委员会委员，中国电源学会交通电气化专业委员会委员，西安电力电子学会理事。本人研究领域为分布式新能源发电技术、中压、大功率变流技术及先进配网装备技术。本人目前主持包括国家自然科学基金在内的各类科研项目近三十项，参与国家863项目、973项目，科技部重大专项课题以及国家电网公司咨询项目多项。本人目前在国际顶尖电力电子期刊和高水平国际会议发表SCI和EI论文八十余篇，授权美国专利1项，中国专利9项，获得省部级奖励5项，国际国内学术会议最佳论文2次。