大同废弃矿井光伏示范基地技术应用案例

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大同废弃矿井光伏示范基地技术应用案例截至2015年底，中国光伏发电累计安装容量达到4158万千瓦，中国已成为全球最大的光伏制造国和应用国。

目录

一、背景

截至2015年底，中国光伏发电累计安装容量达到4158万千瓦，中国已成为全球最大的光伏制造国和应用国。与此同时，也出现了部分落后产能不能及时退出市场、先进技术产品无法进入市场、光伏产业整体技术升级缓慢、光伏发电工程质量存在隐患、管理水平不高、运行管理不规范、与配套电网建设不同步、投融资困难等问题。

在光伏并网检测方面，检测标准不能及时响应并网关键设备更新换代的技术发展需求，导致并网关键设备产品性能良莠不齐，因此，亟需建立针对并网关键设备的并网性能及安全特性统一的标准和检测技术规范。

二、应用案例

1.项目概述

（1）关键技术的应用推广

项目建设的光伏电站实证平台对基地内所用31种光伏组件、6种光伏逆变器开展了实证测试，给出了丰富有效的数据，为预测新能源出力水平、接纳新能源并网，为光伏领跑者计划的顺利实施，助推光伏产业升级和技术进步提供支撑，保障我国新能源战略顺利实施。

（2）关键设备的应用推广

项目开发了国内首个领跑者基地实证平台，研制了光伏组件IV特性在线测试装置、研制了光伏逆变器运行性能实证测试装置、研制了光伏组串一致性实证测试装置、研制了光伏逆变器高低压穿越一体化测试平台，解决了光伏组件、逆变器及电站性能实证测试与评价的关键问题，解决了光伏逆变器并网实证测试相关问题。其中实证平台依托山西芮城光伏“领跑者”基地进行了推广应用，目前已完成二期芮城光伏领跑实证平台建设，新泰、白城等在建领跑者基地正批准筹建实证监测平台作为加强基地建设与运行管理的有效手段。

2. 主要效益

该技术成果带动了光伏产业升级，提高了光伏发电产业的核心竞争力促进了国内光伏发电的产业化和规模化发展，推动了我国光伏产业的快速健康发展；优化和提高了光伏电站发电效率，有效减少化石能源的使用，减少废气排放，改善环境质量，并促进社会向绿色、环保、节能方向发展，对我国的可持续发展、节约资源、降低能源的消耗、优化能源结构具有重要的意义；另外，光伏产业是一个知识和技术密集型的新型产业，该项目的研究培养了一批光伏发电领域的技术骨干，形成一个强有力的技术团队，为我国光伏发电的更大规模的发展奠定了坚实的技术基础。

三、技术要点

1.关键技术

（1）研发了高度灵活的模块化高精度光伏组件特性同步在线IV测试装置。

为准确评估光伏组件在当地气候条件下的运行性能，本项目创新性的研制了一种高度灵活的模块化高精度光伏组件特性在线同步测试装置。该装置采用单元模块化设计，每个设备可直接与被测光伏组件串联接入发电系统。该装置与传统光伏组件I-V性能测试装置相比，其优势在于：

a)可实现光伏组件 I-V 特性长期在线测试，在测试时无需将光伏组件从系统中 切出，不影响光伏系统整体发电；

b)采用基于网络中断触发同步锁相控制策略，实现任意通道测试时间基准同步，可实现多个光伏组件同时测试，便于考察在相同环境 下光伏组件运行性能对比；

c)装置可与微型逆变器、组串型逆变器、集中式逆变器等多种光伏系统匹配形式相兼容。

（2）开发了一种基于无线分布式测量模块的光伏电站效率链广域测量装置，实现了包括光伏组串性能、组串一致性、光伏方阵性能及逆变器转换效率的数据监测与采集。

该装置在室外和室内分别安装多个测试与数据采集模块，采集电压、电流、温度等参数。（装置测试原理如图2所示）室外测试与数据采集模块安装在汇流箱或逆变器附近，室内测试与数据采集模块安装在配电室内，测量传感器数量下降至传统方案的8%左右。

室外和室内数据采集箱采集的数据通过无线网实时传输到数据处理中心进行记录和综 合分析。测试与数据采集模块采用高精度传感器和高性能采集仪器，确保数据采集系统的高精度、高性能和高可靠性。分布式系统和模块化设计，可根据电站现场测试对象的通道数和布局需求，任意组合、灵活配置测试设备的数量、分布和互连，实现数据采集系统在电站现场的快速安装和连线。通过 NTP、GPS 或 1588 等同步方式，可提高各分布式数据采集系统的同步性，同步精度可达到 us 级。

（3）首次提出了光伏部件实证测试和评价技术，提出了包括光伏组件耐候性、衰减率、辐照响应特性、逆变器效率、可靠性等光伏部件实证性能评估指标体系，建成了光伏关键部件发电性能与并网特性户外实证测试平台，开发了实证平台监测与分析软件。

2. 自主知识产权的设备、技术、产品、软件

相关授权专利6项，受理专利8项，其中发明专利6项，行业标准3项，专著2项，发表论文17篇。

四、应用前景

该技术围绕光伏电站关键设备及系统实证开展了一系列的研究，在关键设备实证测试技术、实证场设计以及关键测试设备研制等方面取得了突破，并形成了一批具有自主知识产权的技术成果。尤其在我国双碳目标下，光伏应用市场将快速增长，其中光伏电站实证平台、光伏组件标准环境移动检测平台方面也将具有广阔的市场前景。