湖南省科技計劃項目申請書稿

1、特別說明：本樣表不作正式申報使用，僅供參考。帶水印的正式表格請在系統(tǒng)中填報打印。 受理編號立項編號 計劃類別成果轉(zhuǎn)化與推廣計劃項目類別一般項目 重點項目 重大專項主管處室湖南省科技計劃項目申請書（通用樣表） 項 目 名 稱 太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng) 接口研制與應(yīng)用申請單位名稱 長沙理工大學(xué)項目負(fù)責(zé)人 粟時平聯(lián)系電話 推薦單位名稱 填報日期 2011年3月湖南省科學(xué)技術(shù)廳制2009年1月一、申請單位基本情況單位名稱郵編通訊地址所在地代碼法人代表組織機構(gòu)代碼單位性質(zhì)職工總數(shù)0人其中大專以上人員0人研究開發(fā)人員0人中層以上管理人員總數(shù)0其中大學(xué)本科以上人員數(shù)0上年度主 要經(jīng) 濟指標(biāo)年產(chǎn)值0萬元利稅

2、總額0萬元產(chǎn)品銷售總額0萬元年研究開發(fā)經(jīng)費0萬元研發(fā)經(jīng)費占年銷售收入比率0二、項目基本情況項目名稱太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口研制與應(yīng)用計劃起止時間2011年1月至2013年12月技術(shù)領(lǐng)域智能電網(wǎng)技術(shù)技術(shù)來源自有技術(shù)水平創(chuàng)新性重大技術(shù)創(chuàng)新先進性國際先進水平項目現(xiàn)處階段項目已有知識產(chǎn)權(quán)情況已獲發(fā)明專利數(shù)0項正在申請專利數(shù)1 項已獲實用新型專利數(shù)3項正在申請實用新型專利數(shù)1項項目主要優(yōu)勢 3 4 （按優(yōu)勢大小選擇下列二種）1.經(jīng)濟效益顯著 2.社會效益顯著 3.產(chǎn)品或工藝創(chuàng)新性突出4.市場前景很好 5.可以廣泛推廣 6.其它項目合作單位1.2.項目負(fù)責(zé)人姓名粟時平專業(yè)職稱教授身份證號碼辦公室電話

3、傳真手機E-mail項目組主要研究人員姓名身份證號性別年齡職務(wù)職稱學(xué)歷從事專業(yè)項目任務(wù)分工所在單位三、立項依據(jù)1立項背景和必要性、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（限300字以內(nèi)）隨著世界經(jīng)濟發(fā)展步伐的加快，各國對能源的需求越來越大。同時，煤、石油等傳統(tǒng)能源的大量使用，導(dǎo)致了能源的迅速短缺與環(huán)境的嚴(yán)重污染。近年來，太陽能作為一種可以直接利用的新能源，基本上沒有污染物排放，清潔干凈，其開發(fā)利用相關(guān)技術(shù)成為了當(dāng)今國際上一大熱點。光伏發(fā)電是太陽能開發(fā)利用的主要形式之一，但是隨著非線性負(fù)載的增多，諧波對電力系統(tǒng)的污染日益嚴(yán)重。因此研究和生產(chǎn)智能萬用接口很有必要，如何使智能萬用接口滿足電力網(wǎng)絡(luò)要求，更好地在電力

4、網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮作用，具有重要的工程實際意義和重要理論價值。近年來迅速發(fā)展的光伏產(chǎn)業(yè)，也帶動了電力電子技術(shù)的不斷進步。目前，國際上對太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口的研究還處于初步研究階段。但是如果太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口進入實用化后，將會在光伏發(fā)電系統(tǒng)中產(chǎn)生巨大的效益，應(yīng)用前景廣泛。從太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)運行的發(fā)展趨勢來看，未來太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)必然朝著如下方向發(fā)展：（1） 連接接口的輸出控制集成與當(dāng)前各種逆變控制技術(shù)的復(fù)合式控制技術(shù)；（2） 連接接口的功能同時具備功率傳輸、無功補償和諧波抑制，并且朝著綜合功率輸送、無功補償、電能質(zhì)量統(tǒng)一調(diào)節(jié)、變壓、運行監(jiān)測、信息中繼等智能萬用并網(wǎng)接口發(fā)展。2現(xiàn)

5、有工作基礎(chǔ)、條件與優(yōu)勢（限400字以內(nèi)）本課題組長期以來一直從事電能質(zhì)量技術(shù)研究，特別是可再生能源并網(wǎng)技術(shù)方面的研究，閱讀了大量國內(nèi)外文獻，并取得了一定的成果。申請人及合作者20余年來一直從事電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用研究，在靜止無功功率補償器、有源電力濾波器、電能質(zhì)量統(tǒng)一控制器、間歇性電源發(fā)電并網(wǎng)逆變器等方面進行了較為系統(tǒng)的研究，這些研究成果可以作為太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口的研究基礎(chǔ)。項目組擁有電力電子、自動控制、電路與系統(tǒng)等多學(xué)科專業(yè)團隊，學(xué)科、年齡結(jié)構(gòu)合理，具有較強的科研能力，能確保項目取得預(yù)期成果。3主要研究內(nèi)容（包括項目技術(shù)關(guān)鍵及創(chuàng)新點、主要目標(biāo)等）（限500字以內(nèi)）針對太陽能

6、光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用問題進行系統(tǒng)研究，主要研究內(nèi)容如下：（1）主電路結(jié)構(gòu)（2）工作原理（3）最大功率跟蹤電路及其控制(MPPT)（4） 散熱、過壓及過流保護等（5） 控制策略（6） 整流和逆變模塊串聯(lián)的均壓。（7）監(jiān)測和信號檢測（8）功能樣機設(shè)計及功能樣機運行實驗（9）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。 并且重點解決如下2個關(guān)鍵問題：（1) 研究出適合于太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口的拓?fù)潆娐?，提高可靠性，降低損耗，使之具有很好的工程應(yīng)用價值。（2）開發(fā)出高效的太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口的控制方法，使之能同時完成有源濾波、無功補償、電能質(zhì)量的控制及并網(wǎng)等多種功能，并能將這些功能結(jié)合在

7、一起。具有如下幾個方面的創(chuàng)新：（1）結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：主電路采用BOOST電路?？刂齐娐凡捎媚K化結(jié)構(gòu)，DSP模塊和驅(qū)動模塊之間采用光電耦合方式，數(shù)字電路模塊采用電磁兼容屏蔽技術(shù)，主系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)通過隔離變壓器進行電氣隔離，這些措施有力提高裝置的電磁兼容性和可靠性。（2）功能創(chuàng)新：能同時完成有源濾波、無功補償、電能質(zhì)量的控制及并網(wǎng)等多種功能，并能將這些功能結(jié)合在一起。4項目技術(shù)路線和組織實施（限500字以內(nèi)）項目實施的技術(shù)路線如下：（1） 調(diào)研、收集資料，借鑒國內(nèi)外現(xiàn)有研究成果，對于適用于太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口的各種主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各種控制策略進行理論和實驗研究，通過比較分析，得出性價比高的太

8、陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略；（2） 進行太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口樣機設(shè)計；（3） 進行樣機運行實驗和功能及技術(shù)指標(biāo)測試；（4） 樣機改進；（5） 太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口應(yīng)用于電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性分析（6） 總結(jié)。項目實施計劃如下：調(diào)研、收集相關(guān)文獻資料；研究該太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主電路及電壓傳輸特性；研究適于該接口拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的有效控制策略。建立太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口的數(shù)學(xué)模型并研究有效的實驗方法，對其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進行分析，以確定其主要參數(shù)的穩(wěn)定運行范圍；研究其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計方法，構(gòu)建仿真模型對其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其相

9、關(guān)理論進行驗證分析；完成系統(tǒng)硬件與控制軟件的設(shè)計與調(diào)試，進而設(shè)計太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口樣機。對相關(guān)研究內(nèi)容進行實驗驗證并對研究方案與相關(guān)參數(shù)作進一步的修正與完善；研究此接口應(yīng)用于電力系統(tǒng)對電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)進行分析；對課題進行總結(jié)并提交結(jié)題報告。5市場需求預(yù)測及對相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的促進與帶動作用（限400字以內(nèi)）能源短缺和環(huán)境污染兩大問題對世界經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的影響十分突出，大力推廣太陽能、風(fēng)能等可再生清潔能源是解決這兩大難題最有效的方法之一?？稍偕茉吹某浞珠_發(fā)利用是世界各國政府可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略決策。據(jù)估計,全球光伏市場將從現(xiàn)今的3 000 MW左右增加到2020年的70 GW。并網(wǎng)接

10、口是光伏并網(wǎng)發(fā)電不可或缺的關(guān)鍵部分，隨著光伏并網(wǎng)發(fā)電規(guī)模的迅猛增長，對光伏發(fā)電并網(wǎng)接口要求及需求將大大增高。傳統(tǒng)的光伏并網(wǎng)接口只具有光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變功能，難以應(yīng)對越來越復(fù)雜的電網(wǎng)環(huán)境。本項目研制的太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口在有效地進行光伏發(fā)電并網(wǎng)的同時，能對電網(wǎng)進行無功補償和諧波抑制，進而提高供電的電能質(zhì)量，并減少線路損耗。隨著太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，太陽能光伏發(fā)電智能萬用并網(wǎng)接口將會得到廣泛的應(yīng)用，前景將會十分廣闊。6對環(huán)境的影響及預(yù)防治理方案（限200字以內(nèi)）對環(huán)境無影響，是很好的環(huán)境友好型裝置。項目現(xiàn)有年度指標(biāo)*生產(chǎn)規(guī)模（產(chǎn)量）凈利潤0.000萬元總產(chǎn)值0.000萬元繳稅總額0.

11、000萬元產(chǎn)品銷售額0.000萬元創(chuàng)匯0.000萬美元項目計劃完成時實現(xiàn)指標(biāo)*生產(chǎn)規(guī)模（產(chǎn)量）累計凈利潤0.000萬元累計總產(chǎn)值0.000萬元累計繳稅總額0.000萬元累計產(chǎn)品銷售額0.000萬元累計創(chuàng)匯0.000萬美元項目完成時預(yù)期的主要技術(shù)成果（限200字以內(nèi)）（1）容量：800kVA（2）電壓：10kV/400V（3）功能：變壓：10kV/400V；變頻：50Hz/50Hz、50Hz/400Hz；無功補償：-400kvar+400kvar;電能質(zhì)量控制:221次諧波總畸變率小于5%、電壓波動小于10%；電壓恢復(fù)：1分鐘電壓不小于90%；潮流控制：高、低壓側(cè)輸電線路軟開發(fā)的關(guān)、合；保護：過

12、流、欠壓、過熱、防雷的保護和報警信號傳輸：電壓信號、電流信號（4）頻率：10kV 側(cè)頻率：50Hz±0.2Hz四、項目投資情況計劃投資總額萬元已完成投資元其中：自籌 萬元計劃新增投資萬元其中：自籌 萬元， 銀行貸款 萬元配套資金 萬元申請科技經(jīng)費50萬元其中：撥款 50 萬元，回收經(jīng)費 萬元五、申請科技經(jīng)費預(yù)算及用途 單位：萬元支出項目科技撥款支出預(yù)算金額設(shè)備費10萬元能源材料費20萬元試驗外協(xié)費5萬元差旅費5萬元會議費4萬元管理費2萬元其他相關(guān)費4萬元合計50萬元注：上述支出項目需按國家科技三項費管理辦法中的支出規(guī)定進行預(yù)算六、項目工作進度安排工作進度主要工作內(nèi)容調(diào)研、收集相關(guān)文獻資料；主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略研究樣機研制完善；應(yīng)用研究；結(jié)題七、項目合作單位意見 （蓋章）單位負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日 （蓋章）單位負(fù)責(zé)人簽名：年 月 日八、推薦單位意見（簡述項目推薦意見及列入本地區(qū)、部門計劃情況）審查人： （蓋章） 年 月 日九、省科技廳專項科技計劃部門意見1、 （說明項目是否立項或調(diào)整的意見） 審查人： （蓋章） 年 月 日 省級科技項目信息（此欄由科技廳主管部門填寫）項目立項批準(zhǔn)文號： 項目