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完成单位：南京航空航天大学、重庆大学、国电南瑞科技股份有限公司、中天光伏技术有限公司

主要完成人：陈杰，陈家伟，陈鹏伟，孙海洋，陈新，冯志阳，孙雅旻

项目亮点

本项目研究了并网逆变器和新能源场站序阻抗建模方法，发明了基于电网阻抗在线测量的自适应控制技术，提出了新能源机组惯量-阻尼识别与协同模拟方法，探究了新能源微电网并/离网平滑切换及低通信带宽的分布式二次调控技术，研制了系列并网核心装备，实现了高比例新能源的稳定并网运行，助力我国新能源的利用和发展。

项目介绍

风电、光伏等新能源均依赖于电力电子变换装置接入电网。在源-网非理想以及高比例电力电子装备接入情况下，新能源发电系统的高效高质量和安全稳定运行面临着严峻挑战，电网友好型新能源并网逆变器控制关键技术与核心装备成为国内外亟待突破的重大技术瓶颈。项目团队在国家863计划、自然科学基金等课题资助下，取得了以下创新成果：

1）提出了并网逆变器多谐波线性化和新能源场站序阻抗网络聚合建模方法，构建了基于谐振频率计数的稳定性判据，发明了采用电网阻抗在线测量的逆变器端口阻抗自适应重塑技术，提出了并网逆变器电压前馈方法，实现电网电压高度畸变情况下额定电流THD<3%，攻克了非理想工况下新能源发电系统的致稳分析和多参量协同整定难题。

2）发明了基于非线性扰动观测的新能源机组无源控制技术，提出了新能源机组惯量-阻尼协同模拟方法，形成了基于虚拟转动惯量识别的多机协同配置技术，研制了新能源机组友好并网与互联的自主化核心装备，为新能源发电系统主动参与电网稳定运行提供了成套解决方案。

3）发明了低通信带宽的新能源微电网分布式二次调控技术；设计了功率区间映射的过电压预防机制，提出了微电网并/离网平滑切换控制技术，开发了分布式新能源协调控制与运行管理系统，解决了高渗透率新能源微电网中多逆变器协调控制难题。

应用上述创新技术已完成多款并网变流器及多座新能源场站的参数校核、谐振风险和致稳分析，并与中天光伏、南瑞等公司合作形成系列光/储及风机产品，在通州湾、湖北小池、南通洋口及印度、坦桑尼亚等国内外近70座场站中得到大规模应用，经济与社会效益显著。以罗安院士为组长的鉴定组专家认为：“该项目创新性突出，在新能源并网逆变器的阻抗自适应重塑与多机协同控制技术方面达到了国际领先水平”。

项目图片

项目完成单位

南京航空航天大学新能源创新研究团队，长期从事新能源并网逆变系统的理论和应用技术研究，攻克了阻抗建模、稳定性分析与设计、惯量-阻尼识别与模拟、并离网平滑切换等关键技术，先后承担国家重点研发、国家 “863”、国家自然科学基金、国家和省部级科技支撑计划科研项目，在并网逆变器并网电流质量控制、并网稳定性分析与设计、微电网系统控制与管理等方面取得了一系列创新研究成果。团队先后获省部级科技进步二等奖2项、三等奖2项，学会科技进步二等奖1项。作为项目的主要承担单位，全面组织项目的实施，完成了：1）并网逆变器和新能源场站的序阻建模及稳定性分析与判定方法；2）基于电网阻抗在线测量的逆变器端口阻抗自适应重塑技术；3）并网逆变器的电压前馈与锁相环超前校正的电流谐波抑制方法；4）新能源机组惯量-阻尼识别技术及协同模拟方法；5）功率区间映射的过电压预防机制及微网并/离网平滑切换控制技术等。

重庆大学是教育部直属副部级全国重点大学，由教育部和重庆市共同建设，是国家“双一流”A类世界一流大学、“211工程”和“985工程”首批重点建设的高水平研究型综合性大学。项目参研团队所在的重庆大学自动化学院拥有科技部无线电能传输技术国际联合研发中心（国家级）、复杂系统安全与自主控制教育部重点实验室、信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室、重庆市控制与智能系统新技术工程实验室。 作为项目参与单位，主要针对新能源发电机组，构建了暂态稳定性分析理论和量化评估方法，提出了可适应系统参数不确定、建模误差、外部扰动及状态受限等多扰动下新能源发电机组的致稳控制技术；针对新能源配（微）电网系统，提出了分布式电压/频率二次调节和无功功率精准调控方法。

南瑞科技股份有限公司是以能源电力智能化为核心的能源互联网整体解决方案提供商，是我国能源电力及工业控制领域卓越的IT 企业和电力智能化领军企业。公司以先进的控制技术和信息技术为基础，以“大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能、区块链”等技术为核心，为电网、发电、轨道交通、水利水务、市政公用、工矿等行业提供软硬件产品、整体解决方案。作为主要完成单位，对分布式电源的惯量与阻尼模拟技术、具有频率电压自调节的同步运行特性微电网技术等新能源高效利用关键技术开展了深入研究，特别为项目核心装备的研制与示范应用做出了重要贡献。

中天光伏技术有限公司是一个光伏系统集成服务商和设备制造商，致力于光伏电站系统核心技术及产品研发。公司系专业光伏系统集成服务商，提供大中型光伏并网电站、小型并网/离网光伏发电系统、光伏建筑一体化等光伏电站项目的咨询、设计、系统集成和工程总承包服务；同时配套开发、销售高质量的光伏电站核心产品。参与了混合阻尼控制、电网电压前馈控制、阻抗死区效应抑制等新能源并网逆变器的电流质量控制方面的技术攻关和产品研制，在光伏电站、微电网系统的测试与示范做出了重要贡献。

第一完成人简介

陈杰

副教授 南京航空航天大学

陈杰，博士，副教授，南京航空航天大学自动化学院院长助理。主要研究方向为功率电子变换与控制技术、电力电子系统建模与稳定性、新能源发电技术、微电网系统与控制等。2018-2019年在美国田纳西大学CURENT中心访问学习。主持国家自然科学基金2项，主持省部级基金6项、台达基金2项，作为主要人员参与973、863、国家自然科学基金重点项目等10余项，发表SCI/EI检索论文60余篇，多篇论文入选 ESI高被引论文、中国电机工程学报最受关注论文、电工技术学报年度优秀论文等，授权中国发明专利10余项。获中国电源学会科技进步奖二等奖1项，江苏省科学技术成果奖三等奖1项，江苏省教学成果奖二等奖1项。担任中国电源学会编辑工作委员会秘书长，CPSS-Springer电力电子技术英文丛书编委秘书。