国家能源太阳能发电研发（实验）中心 national energy solar centre(nesc) 2010.09

国家能源太阳能发电研发（实验）中心NATIONAL ENERGY SOLAR CENTRE(NESC)

2010.09

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Technical problems and test of grid connected photovoltaic power generation

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Contents

汇报内容Contents

背景 Background背景 Background

中心研究成果 Facility in NESC中心研究成果 Facility in NESC

中心建设目标 Aim of NESC 中心建设目标 Aim of NESC

1 背景 Background1 背景 Background

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);

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.

国内太阳能发电发展形势逼人国内太阳能发电发展形势逼人 Fast development of PV challenges the grid operationFast development of PV challenges the grid operation


2009 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 successfully 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.

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 national new energy strategy and promote large-scale photovoltaic applications.

国内太阳能发电发展形势逼人国内太阳能发电发展形势逼人 Fast development of PV challenges the grid operationFast development of PV challenges the grid operation

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。

Both Centralized and Decentralized in large-scale development mode challenges the grid operation and raises higher requirement for optimal allocation function of energy resources by the grid

太阳能发电快速发展对电网运行带来挑战太阳能发电快速发展对电网运行带来挑战PV fast development Challenges the grid operationPV fast development Challenges the grid operation


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

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

迫切迫切需求需求needneed

迫切迫切需求需求needneed


急需解决太阳能电站并网带来的各种技术问题急需解决太阳能电站并网带来的各种技术问题urgent need to solve technical problemsurgent need to solve technical problems of Grid-connected PV stationof Grid-connected PV station

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 and Stability problems

孤岛效应问题Anti-islanding problems

电压无功问题Voltage/Active Power problems

………………

研究并网技术研究并网技术

制定并网标准制定并网标准

建设检测能力建设检测能力

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通过检测保证并网太阳能电站达到标准规定的指标要求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

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 China (SGCC) formulated technical requirements (trial version) for grid connected PV stations in 2009 in order to guide the designing and planning of PV;

国家各部委积极开展太阳能发电研究检测中心建设国家各部委积极开展太阳能发电研究检测中心建设

2009 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 officially 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 (SGEPRI).


国家各部委积极开展太阳能发电研究检测中心建设国家各部委积极开展太阳能发电研究检测中心建设

2010 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.

2010 年 7月，国家能源太阳能发电研发 (实验 )中心正式运行。

National Energy Administration officially operated formally in July 2010.


汇报内容 Contents汇报内容 Contents

背景 Background 背景 Background


中心研究成果 Facility in NESC 中心研究成果 Facility in NESC

太阳能发电技术研究 Research in technology for solar power generation

太阳能光伏发电系统并网许可检测 Grid Compliance test of PV systems

太阳能光伏发电产品检测 Product test of PV systems

太阳能发电产业化技术支持 Technical support for the industry

太阳能发电技术人才培育 Personnel Training

太阳能发电技术国际交流 National & international communication and cooperation

2 建设目标 Aim of NESC

中心总体目标中心总体目标 Orientation of NESCOrientation 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Administratio

n

依托单位Support

行政隶属administrative

支持协作Support cooperation

组织机构及运行机制组织机构及运行机制————中心隶属关系图中心隶属关系图 OrganizationOrganization

Fuction support research Monitor industry


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 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 services.

中心阶段目标中心阶段目标 Center stage goalCenter stage goal


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 research, 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 of domestic PV research and development (experimental), lead the technological progress and promote healthy development and comprehensive strength among the leading industry standard .



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 technology.

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 world's leading solar energy research and development (experimental) center and a major player of International solar energy industry technical standards, comprehensive strength among the leading industry standard.




太阳能发电技术研究能力太阳能发电技术研究能力

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

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 Contents汇报内容 Contents

背景 Background 背景 Background


中心研究成果 Facility in NESC 中心研究成果 Facility in NESC

3 中心研究成果 Facility in NESC3 中心研究成果 Facility in NESC

光伏系统并网试验检测平台Indoor test facility for Grid-connected PV systems;

光伏电站移动检测平台Mobile test facility for PV stations;

3.1 检测平台 Test Facility

3.2 仿真平台 Simulation PlatformSimulation Platform

数字仿真平台 Digital Simulation PlatformDigital Simulation Platform

动模仿真平台 Dynamic Simulation PlatformDynamic Simulation Platform

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 “ Golden Sun Demonstration Projects” Data Centre

光伏系统并网试验检测光伏系统并网试验检测 Indoor test facility for grid-connected PV inverters

MW 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

MW 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

First floor of Power Automation Technical Experimental Verification Centre

First floor of Power Automation Technical Experimental Verification Centre

3 .1 检测平台 Test platform

光伏系统并网试验检测光伏系统并网试验检测 Indoor test facility for grid-connected PV inverters


光伏系统并网试验检测平台主要设备光伏系统并网试验检测平台主要设备 main equipmentsmain equipments1MW 光伏阵列模拟直流电流

1MW PV DC1MW 模拟电网

1MW grid

1MW 防孤岛检测装置1MW anti-islanding

低电压耐受能力检测装置LVRT


地下一层高压室建设地下一层高压室建设 high voltage laboratory B1high voltage laboratory B1


测试项目 Test Items

电压 / 频率异常时的响应特性测试 Voltage/Frequency response

功率控制特性测试 Power control (active & reactive)

低电压耐受能力测试 LVRT

防孤岛保护特性测试 Anti-islanding

电能质量测试 Power Quality

通用性能测试 General performance

测试能力 Test Capability

满足 1MW 光伏逆变器测试要求 1MW PV inverter


小型光伏电站移动检测平台 Mobile test facility for small PV stations

40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 Testing object

容量 200kWp 以内，接入电压为 380V 的小型并网光伏电站。 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,2010


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 station BIPV PV stationBIPV PV station

Fixed small PV stationFixed small PV station Tracking small PV stationTracking small PV station

Testing objectTesting object


搭载关键设备 Main test equipments (one truck container)

电网扰动发生装置 Grid simulator

防孤岛检测装置 Anti-islanding test load (R/L/C)

电能质量分析仪 Power quality Analyzer

移动气象站 Mobile weather station (irradiance, wind, humidity etc.)


电压 / 频率异常时的响应特性测试 Voltage/Frequency response

功率输出特性 Outpu power t performance


电能质量测试 Power quality



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 station

Zhejiang Electric Power Test & Research Institute 60kW roof PV station

小型光伏电站移动检测平台小型光伏电站移动检测平台————现场测试现场测试Small PV station mobile testing platform—on-site testing


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。

Small-scale grid-connected PV power station's mobile detection platform in January 2010 completed on April 17, in the Zhejiang Province Electric Power Research Institute to carry out roof 60kWp test test photovoltaic power station, to April 24, to complete all the test content, test access success.


小型光伏电站移动检测平台小型光伏电站移动检测平台————现场测试现场测试Small PV station mobile testing platform—on-site testing

大中型光伏电站移动检测平台大中型光伏电站移动检测平台 Mobile test facility for large PV stations

20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, flexible & mobile.

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.


接入中高压电网的大中型光伏电站检测对象

Large PV grid-connection stationLarge PV grid-connection station

testing objecttesting object


搭载关键设备 Main test equipments (one truck container)

低电压故障发生装置 Low voltage fault simulator

防孤岛检测装置 Anti-islanding test load (R/L/C)

电能质量分析仪 Power quality Analyzer

移动气象站 Mobile weather station (irradiance, wind, humidity etc.)


有功 / 无功控制能力 Power control (active & reactive)

功率输出特性 Output power performance

电能质量测试 Power quality

低电压耐受能力 LVRT




1MW1MW 防孤岛检测装置防孤岛检测装置1MWAnti-islanding testing device


控制继电器

控制柜

电容负载

1MW1MW 防孤岛检测装置防孤岛检测装置1MWAnti-islanding testing device


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；

With the world's most comprehensive MW Stage Photovoltaic Inverter full

range of testing capabilities, including anti-islanding performance testing,

environmental testing, EMC testing, low-voltage tolerance test;

具备世界上最完整的 MW级并网光伏电站移动测试能力。 With the world's most comprehensive MW grid-connected PV power

station grade mobile testing capabilities.


3.2 仿真平台 Simulation platform3.2 仿真平台 Simulation platform

数字仿真平台数字仿真平台 Digital Simulation PlatformDigital 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.

动模仿真平台动模仿真平台 Dynamic Simulation PlatformDynamic Simulation Platform

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 dynamic simulation platform

动模仿真实验室Dynamic Simulation Laboratory

屋顶光伏电站PV station


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

屋顶光伏发电系统屋顶光伏发电系统 PV roof system

设备名称 Device name 容量 Capacity

单晶硅光伏组件 Monocrystalline silicon PV modules 36.26 kWp

多晶硅光伏组件 Polycrystalline silicon PV modules 81.055 kWp非晶硅薄膜组件 Amorphous silicon thin-film modules

12.88 kWp

聚光组件 Condenser modules 1.8 kWp

设备名称 Device name 规格 Specification

锂电池组 Lithium battery group 100kW ， 60kWh

全矾液流电池储能系统 All-alum liquid energy storage system

20kW ， 40kWh


屋顶光伏发电系统建设（三区）屋顶光伏发电系统建设（三区） PV roof system construction (Third district)


屋顶光伏发电系统建设（三区）屋顶光伏发电系统建设（三区）PV roof system construction (Third district)


屋顶光伏发电系统建设（四区）屋顶光伏发电系统建设（四区） PV roof system construction (Fourth district)


数字仿真平台 + 动模仿真平台Digital Simulation Platform + Activity mimic real platform

具备开展光伏电站接入电网的基础理论及关键技术研究的能力。具备为各种光伏发电工程项目提供技术咨询的能力。PV power station with access to power to carry out the basic theory and key technology research. With a variety of photovoltaic power generation project to provide technical advisory capacity.

楼顶光伏阵列

并网仿真研究平台并网仿真研究平台 Research platform of grid simulation


研究目的 Main purposes

在线监控 Monitoring

在线研究 Research

规划电站 Future PV station siting

3.3 金太阳数据中心“ Golden Sun Demo Projects” Data Centre3.3 金太阳数据中心“ Golden Sun Demo Projects” Data Centre

实现示范项目监管全过程的数字化，构建“看得见、查得到、管得住”的统一数据中心。

The whole process of demonstration projects to achieve digital

control, build the "visible, check , manage all" unified data centers.

为国家和地方相关部门进行光伏电站建设开发以及产业引导方面的决策提供数据支撑。

It provides data support for national and local relevant departments

to construct PV power station and the decision-making of industry

guide.

金太阳示范工程集中监控系统金太阳示范工程集中监控系统 monitoring system of golden sunmonitoring system of golden sun

3.3 金太阳数据中心“ Golden Sun Demo Projects” Data Centre3.3 金太阳数据中心“ Golden Sun Demo Projects” Data Centre

中心服务宗旨 Service中心服务宗旨 Service

提供决策支持奉献清洁能源

提供决策支持奉献清洁能源

电站运营商政府 &

社会

NESC

设备制造商

发电集团

电网公司

严把入网关提高接纳能力严把入网关

提高接纳能力

提升电站稳定减少电站维护增大经济回报

提升电站稳定减少电站维护增大经济回报

评估电站发电效率增大投资回报率

评估电站发电效率增大投资回报率

提供一站式检测服务提升产品竞争力

提供一站式检测服务提升产品竞争力

谢谢！谢谢！THANKSTHANKS ！！

国家能源太阳能发电研发（实验）中心 national energy solar centre(nesc) 2010.09

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