国家能源太阳能发电研发(实验)中心

1、国家能源太阳能发电研发（实验）中心NATIONAL ENERGY SOLAR CENTRE(NESC)2010.09光伏并网发电技术难题及入网检测光伏并网发电技术难题及入网检测Technical problems and test of grid connected photovoltaic power generation汇 报 内 容ContentsContents背景 BackgroundBackground中心研究成果 Facility in NESC 中心建设目标 Aim of NESC1 背景 Backgroundn近5年全球太阳能光伏产业年均增长49.5%，中国已经成为世界上最大

2、的光伏电池组件生产国，2009年产量超过4000MW，约占世界产量的40%。 Global annual average rate of PV is 49.5% in last 5 years( the year of 2008 ); Largest PV producer in 2009 (more than 4000MW,40% of total PV cells worldwide); n到2020年中国光伏发电的装机总量将达到2000万-5000万千瓦。20GW to 50GW PV installed capacity in China by 2020.1 背景 Background

3、n2009年3月26日颁布光电建筑应用财政补助政策，7月26日颁布“金太阳示范工程”政策，敦煌10MW光伏项目成功招标，今年第二轮280MW特许权招标项目也刚刚落幕，这将大力推动我国太阳能发电大规模应用。 Optical construction applications financial assistance policy was published on March 26, 2009 ；“Golden Sun demonstration project” policy was published on July 26 ，2009； Dunhuang 10MW PV project suc

4、cessfully tendered； The second round of the 280MW PV project national tender has just ended; This will greatly promote the construction and large-scale photovoltaic power station building.n国家电网公司积极响应国家新能源的发展战略，促进光伏发电大规模应用。 State Grid Corporation of China (SGCC) positively response the development of

5、 national new energy strategy and promote large-scale photovoltaic applications. n太阳能资源“规模开发，高压输送”与“分散接入，就地消纳”的开发模式，对电网安全稳定运行带来巨大挑战，对电网优化配置资源的能力提出了很高要求。nBoth Centralized and Decentralized in large-scale development mode challenges the grid operation and raises higher requirement for optimal allocati

6、on function of energy resources by the grid 1 背景 Background开展太阳能发电并网技术研究Research on technique of grid connected photovoltaic power generation制定并网的相关标准Research on standard 建设并网检测能力Research on testing platform 1 背景 Background 电能质量问题Power Quality problems继电保护问题Relay Protection problems安全稳定问题Security an

7、d Stability problems孤岛效应问题Anti-islanding problems电压无功问题Voltage/Active Power problems研究并网技术制定并网标准建设检测能力u通过标准规范太阳能电站及其部件满足的必须具备的并网技术指标u通过检测保证并网太阳能电站达到标准规定的指标要求u通过研究从系统规划设计和运行控制方面，规避太阳能电站的并网影响n结合我国新能源发展战略，并根据国家能源局的要求，国家电网公司组织编写了光伏电站接入电网技术规定，同时配套使用的光伏电站接入电网测试规程也已通过评审，即将颁布。 State Grid Corporation of Chin

8、a (SGCC) formulated technical requirements (trial version) for grid connected PV stations in 2009 in order to guide the designing and planning of PV;n2009年9月，国家能源局复函国家电网公司同意设立国家级太阳能发电研究检测中心, 定名为“国家能源太阳能发电研发(实验)中心”,“中心由国家能源局会同有关部门管理,依托国家电网公司,并由国网电力科学研究院负责具体建设和日常管理” 。 National Energy Administration of

9、ficially approved to build the NSEC in Sept.2009. The centre will be in the charge of National Energy Administration in collaboration with related departments of government by the support of SGCC. The construction and daily management is undertaken by State Grid Electric Power Research Institute (SG

10、EPRI). 1 背景 Backgroundn2010年7月，国家能源局为国家能源太阳能发电研发(实验)中心授牌。 National Energy Administration officially approved to award the NSEC in July 2010. n2010年7月，国家能源太阳能发电研发(实验)中心正式运行。nNational Energy Administration officially operated formally in July 2010.1 背景 Background汇 报 内 容 ContentsContents 背景 Background

11、中心建设目标 Aim of NESCAim of NESC 中心研究成果 Facility in NESCn太阳能发电技术研究 Research in technology for solar power generationn太阳能光伏发电系统并网许可检测 Grid Compliance test of PV systemsn太阳能光伏发电产品检测 Product test of PV systemsn太阳能发电产业化技术支持 Technical support for the industryn太阳能发电技术人才培育 Personnel Training n太阳能发电技术国际交流 Nati

12、onal & international communication and cooperation2 建设目标 Aim of NESC国家电网公司SGCC国家能源局NYJ国家认监委CNCA国网电力科学研究院SGEPRI国家能源太阳能发电研发（实验）中心NESC职能部门支撑部门科研体系检测体系产业体系认可监督Accreditation行政管理Administration依托单位Support行政隶属administrative支持协作Support cooperation Fuction support research Monitor industry2 建设目标 Aim of NE

13、SCu近期（到2010年底） 结合国家能源政策，按照国家能源局的要求，积极开展太阳能并网技术研究、太阳能发电并网检测、太阳能光伏发电领域标准研究等工作，实现中心基本业务的全面开展，依托技术服务支撑国内太阳能产业。Start solar and network technology, solar power and network detection, the standard of the field of PV. To achieve the basic business center fully operational, to support domestic solar industry

14、 relying on the technical service. 本阶段的目标是基本具备国际先进水平的科研、试验条件，拥有优秀的研发和检测人才队伍，建立结构合理和功能完善的管理体系，形成较为完整的研发、检测以及咨询等技术服务体系，成为我国权威的太阳能并网检测服务机构。The goal of this stage is to form a more complete development, testing and consulting technology service system, and become the authority of solar grid-testing serv

15、ices. 2 建设目标 Aim of NESCu中期（2011年至2015年） 中心将在相关政府部门指导下，组织相关企业及检测机构建立战略合作机制，扩展业务范围至前端产业链，开展相关研究、检测、标准化工作，积极主导国家太阳能产业技术标准的制定，积极开展科研成果的技术转让及产业化。Organize relevant enterprises and institutions to establish strategic cooperation mechanism detection, expand coverage to front-end chain, to carry out researc

16、h, testing, standardization, leading national solar industry technical standard, to carry out technology transfer and industrialization of scientific research . 本阶段的目标是使中心成为国内光伏发电研发（实验）机构的牵头单位，引领行业技术进步和促进产业健康发展，行业综合实力位居国内领先水平。The goal of this stage is to enable the center become focal institutions o

17、f domestic PV research and development (experimental), lead the technological progress and promote healthy development and comprehensive strength among the leading industry standard . 2 建设目标 Aim of NESCu长期（2016年至2020年） 中心将继续扩大组织结构合作机制，包括与国外机构开展相关合作，积极拓展国际业务；在光伏发电研究的基础上，开展光热发电关键技术研究；广泛开展国际技术咨询等技术服务；积

18、极参与制定国际太阳能技术标准。Continued expansion organization cooperation mechanisms; Carry out the key technologies of solar thermal power generation; Carry out International technology consulting and other technical services extensively; Actively participate in setting international standards for solar energy t

19、echnology. 本阶段的目标是使中心发展成为国际著名的太阳能发电研发（实验）中心，国际太阳能产业技术标准的主要参与者，行业综合实力位居国际领先水平。The goal of this stage is to enable the center become the worlds leading solar energy research and development (experimental) center and a major player of International solar energy industry technical standards, comprehensi

20、ve strength among the leading industry standard. 2 建设目标 Aim of NESC2 建设目标 Aim of NESC光伏系统并网试验检测能力并网光伏电站移动检测能力发展方向目标标准制定 在充分进行技术研究和开展检测服务的基础上，深入研究行业标准的适用情况，积极参与国内外太阳能发电行业标准的制定，成为国内行业标准的主要制定者和牵头单位，成为在国际上有影响力的标准制定者。人才培养 在进行技术研究和检测认证的同时，中心将逐步培养一批太阳能光伏发电方面的技术研究、产品开发、工程服务、标准规范方面的专业技术人才队伍，为我国太阳能发电事业的健康发展提供

21、人才支持。通过开展太阳能发电并网研究，具备完善的太阳能发电接入电网技术研究能力，将中心建成世界一流太阳能发电技术研究中心。通过开展入网检测、技术研究、合作交流等，提升光伏系统并网试验检测能力，成为我国权威的太阳能发电产品的独立检测中心。提供与国际同步的检测系统与条件，为各类光伏电站的并网提供检测试验、指标评判和资质认证，成为权威的太阳能光伏发电系统并网检测中心。汇 报 内 容 ContentsContents 背景 Background 中心建设目标 Aim of NESC 中心研究成果 Facility in NESCFacility in NESC3 中心研究成果 Facility in

22、NESCFacility in NESCu光伏系统并网试验检测平台Indoor test facility for Grid-connected PV systems;u光伏电站移动检测平台Mobile test facility for PV stations;3.1检测平台检测平台 Test Facility3.2仿真平台仿真平台 n数字仿真平台 n动模仿真平台 u在线监测“金太阳示范工程”光伏电站To monitor PV stations under the plan of “Golden Sun Demonstration Projects”3.3金太阳数据中心金太阳数据中心 “Go

23、lden Sun Demonstration Projects” Data CentreIndoor test facility for grid-connected PV invertersMW级光伏并网逆变器检测实验室位于级光伏并网逆变器检测实验室位于浦口实验验证中心一楼检测大厅浦口实验验证中心一楼检测大厅First floor of Power Automation Technical Experimental Verification Centre3 .1 检测平台 Test platformIndoor test facility for grid-connected PV inve

24、rters3 .1 检测平台 Test platform1MW光伏阵列模拟直流电流光伏阵列模拟直流电流1MW PV DC1MW模拟电网模拟电网1MW grid1MW防孤岛检测装置防孤岛检测装置1MW anti-islanding低电压耐受能力检测装置低电压耐受能力检测装置LVRT3 .1 检测平台 Test platform3 .1 检测平台 Test platformu 测试项目 Test Itemsl电压/频率异常时的响应特性测试Voltage/Frequency responsel功率控制特性测试 Power control (active & reactive)l低电压耐受能力

25、测试 LVRTl防孤岛保护特性测试 Anti-islandingl电能质量测试 Power Qualityl通用性能测试 General performanceu测试能力 Test Capability 满足1MW光伏逆变器测试要求 1MW PV inverter3 .1 检测平台 Test platform小型光伏电站移动检测平台小型光伏电站移动检测平台Mobile test facility for small PV stations40英尺标准集装箱，满足城市公路运输标准，现场配置使用灵活。检测对象检测对象 Testing object 容量200kWp以内，接入电压为380V的小型并网

26、光伏电站。 200kWp/380V grid connected PV station built in a 40 feet container car, flexible mobile performance.该平台于2010年1月份建成，4月份开展现场测试。First test of PV station completed in April,20103 .1 检测平台 Test platform建筑屋顶光伏电站固定式小型光伏电站检测对象BIPV光伏电站跟踪式小型光伏电站Roof PV stationBIPV PV stationFixed small PV stationTracking

27、 small PV stationTesting object3 .1 检测平台 Test platformu搭载关键设备 Main test equipments (one truck container)l电网扰动发生装置 Grid simulatorl防孤岛检测装置 Anti-islanding test load (R/L/C)l电能质量分析仪 Power quality Analyzerl移动气象站 Mobile weather station (irradiance, wind, humidity etc.)u 测试项目 Test Itemsl电压/频率异常时的响应特性测试 Vol

28、tage/Frequency responsel功率输出特性 Outpu power t performancel防孤岛保护特性测试 Anti-islandingl电能质量测试 Power qualityl通用性能测试 General performance3 .1 检测平台 Test platform浙江省电力试验研究院60kW屋顶光伏电站Zhejiang Electric Power Test & Research Institute 60kW roof PV stationSmall PV station mobile testing platformon-site testin

29、g 3 .1 检测平台 Test platformn小型并网光伏电站的移动检测平台2010年1月建成，4月17日，在浙江省电力试验研究院屋顶60kWp光伏电站开展试测试，至4月24日，完成所有测试内容，试验获得圆满成功。nSmall-scale grid-connected PV power stations mobile detection platform in January 2010 completed on April 17, in the Zhejiang Province Electric Power Research Institute to carry out roof 60

30、kWp test test photovoltaic power station, to April 24, to complete all the test content, test access success.3 .1 检测平台 Test platformSmall PV station mobile testing platformon-site testing Mobile test facility for large PV stations20英尺标准集装箱，满足城市公路运输标准，现场配置使用灵活。built in a 20 feet container car, flexib

31、le & mobile.检测对象检测对象 Test Capability 容量1.5MWp以内，接入电压为35kV/10kV的大中型并网光伏电站。 1.5MWp/35kV/10kV grid connected PV station. 3 .1 检测平台 Test platform接入中高压电网的大中型光伏电站检测对象Large PV grid-connection stationtesting object3 .1 检测平台 Test platformu搭载关键设备 Main test equipments (one truck container)l低电压故障发生装置 Low vo

32、ltage fault simulatorl防孤岛检测装置 Anti-islanding test load (R/L/C)l电能质量分析仪 Power quality Analyzerl移动气象站 Mobile weather station (irradiance, wind, humidity etc.)u 测试项目 Test Itemsl有功/无功控制能力 Power control (active & reactive)l功率输出特性 Output power performancel电能质量测试 Power qualityl低电压耐受能力 LVRTl防孤岛保护特性测试 An

33、ti-islandingl通用性能测试 General performance3 .1 检测平台 Test platform1MWAnti-islanding testing device3 .1 检测平台 Test platform控制继电器控制柜电容负载1MWAnti-islanding testing device3 .1 检测平台 Test platformn具备世界上最完整的MW级光伏并网逆变器全系列测试能力，包括防孤岛性能测试、环境测试、EMC测试、低电压耐受能力测试等；nWith the worlds most comprehensive MW Stage Photovoltai

34、c Inverter full range of testing capabilities, including anti-islanding performance testing, environmental testing, EMC testing, low-voltage tolerance test; n具备世界上最完整的MW级并网光伏电站移动测试能力。nWith the worlds most comprehensive MW grid-connected PV power station grade mobile testing capabilities. 3 .1 检测平台 T

35、est platform3.2 仿真平台 Simulation platform配置DIgSILENT、FASTEST等先进的电力系统数字仿真工具，已建立针对各类光伏部件的模型库，构建完备的光伏电站接入电网数字仿真平台。DIgSILENT、FASTEST power system digital simulation tools, building different PV equipment models. 屋顶光伏实验平台与现有电力系统动模仿真平台相结合，已建成光伏电站接入电网的动模仿真平台。Roof PV station connected to a power system dynam

36、ic simulation platform动模仿真实验室Dynamic Simulation Laboratory 屋顶光伏电站PV station3.2 仿真平台 Simulation platform系统总容量规划约为132kW 132kW Total capacity planning of system is about 132kW系统电池储能120kW/100kWh Battery Storage of system is 120kW/100kWh PV roof system设备名称 Device name容量 Capacity单晶硅光伏组件Monocrystalline sil

37、icon PV modules36.26 kWp多晶硅光伏组件Polycrystalline silicon PV modules81.055 kWp非晶硅薄膜组件Amorphous silicon thin-film modules12.88 kWp聚光组件 Condenser modules1.8 kWp设备名称 Device name规格 Specification 锂电池组 Lithium battery group100kW，60kWh全矾液流电池储能系统All-alum liquid energy storage system20kW，40kWh3.2 仿真平台 Simulation platform PV roof system construction (Third district)3.2 仿真平台 Simulation platformPV roof system