1500V+智能组串式逆变器加速实现光伏发电技术开发与应用

全球范围内，平价上网大潮强势来袭，以光伏为代表的可再生能源发电已具备了与火电同场竞技的基础，大势之下，曾经的火电巨头华能正在加速转型。

在华能2019年的投资计划中，风电、光伏的总投资占比攀升至67.8%，其进军清洁能源雄心可见一斑。今年两会现场，华能集团董事长舒印彪再次表明华能扩张可再生能源的决心。舒印彪表示，面对全球能源转型大势，华能集团要持续提升可再生能源的装机比重，要在清洁能源领域走在前列，争当能源转型和推动清洁发展的排头兵。在首批光伏平价上网项目中，华能一举拿下约700MW，昂然挺进平价上网先锋队。

从陕北传来喜讯，华能陕西定边60MW光伏电站成功并网发电，这是华能集团2019年度科技项目，也是我国二类资源地区首个平价上网光伏项目。

该电站采用了业内最先进的技术产品和解决方案，核心设备全部国产化，自主可控，安全可信，对我国研究保障国家能源安全、研究光伏电站关键设备选型和系统集成方案优化、加速光伏发电平价上网具有重要意义。

在项目设计阶段，华能陕西发电有限公司、华能清洁能源研究院联合华为、东方环晟、晶科、隆基等业内领先企业进行了大量调研与综合对比，充分考虑了技术先进性、度电成本、项目地形等因素，创新采用了1500V系统，高效叠瓦双面组件、跟踪支架、智能组串逆变器、MBUS宽带电力载波、4G无线通信、大数据营维云中心等业内最先进的产品和解决方案，致力于将该项目打造成为平价上网光伏电站的“技术”标杆。

▲双面、叠瓦组件提高利用率

全球首个大型高效叠瓦双面组件项目

高效叠瓦双面组件发电量较常规单面组件提升10%~30%，具备抗PID和抗隐裂能力，零透水率，寿命可达30年。华能定边60MW电站是迄今全球最大的叠瓦组件项目，对我国掌握高效双面组件的发电特性，最大化叠瓦双面组件的发电能力，最小化叠瓦组件光伏系统投资成本具有重要的示范作用。

▲双面组件+平单轴+智能组串式逆变器

1500V+双面+跟踪+智能组串式逆变器

发电量提升1.45倍

1500V系统是提升IRR的关键一步，相比于1000V系统，不只是电压等级的提升，更重要的是实现了组件、逆变器、支架、线缆、施工、运维等全方位系统级的降本增效。该项目全部采用华为SUN2000-175KTL 1500V智能组串式逆变器，最大程度降低了组串失配带来的发电量损失，较传统逆变器发电量提升3%以上；每路MPPT电流支持到26A，完美匹配双面组件。

在智能时代，以AI为代表的前沿技术集中爆发，该项目创新采用AI算法实现了1500V+双面组件+跟踪支架+智能组串式逆变器的最优融合，比传统单面+固定支架方案发电量提升20%以上。同时，业内首创的AI自学习优化跟踪算法，实现功率闭环控制，更懂双面组件，比传统的双面+跟踪发电量再提升0.5%以上。

数据显示，该光伏电站自并网以来年均光伏利用小时数高达2200小时，发电量是临近相同容量光伏电站的1.45倍，远超业主预期。

▲无线基站

MBUS+4G无线，通信最优组合

良好的通信是光伏电站实现实时监测的基础，该项目场区为盐碱地，占地约2000亩，平均海拔1328米，地势起伏，地形复杂，传统的通信方式可靠性、抗干扰性较差，不利于高质量运维。

华能定边电站全部采用华为MBUS宽带电力载波传输，实际应用传输速率115kbps，远远高于其他PLC；时延小于30ms，更快满足电站调度需求。同时采用了华为4G无线通信，整个60MW光伏电站布置2个4G基站即可完成所有的站内通讯。建设时无需挖沟埋光缆，整个工期在1周内完成，而且在“崎岖不平”的土地上，再也不用担心光纤断裂造成通信故障了。

AI并网算法，稳定运行不脱网

随着定边新能源装机比例增加，并网稳定性成为重大挑战。华为在业内首次引入阻抗重塑的AI自学习并网算法，融合动态阻尼适配算法，主动谐波抑制算法等多种领先并网算法，通过AI自学习动态地调整电站本身的电气特性来匹配电网，保障在恶劣电网情况下稳定运行不脱网，从适应电网转向支撑电网。

大数据营维云中心，运维效率提升50%

该项目采用大数据营维云中心，数据实时采集、云存储、大数据挖掘及分析系统，实现了生产、人员、资产和数据四个维度的全方位管理，通过智能化手段提高电站的管理和运维效率，降低管理和运维成本。

借助最领先的通信技术，集团总部专家和电站现场运维人员协同工作，通过实时视频和语音通讯，电站现场维护人员在总部专家专业、准确的远程指导下实现自动化高效运维。通过营维分析系统和集团专家资源集中配置，实现了整个光伏电站由被动运维向主动营维的转变，由现场运维向移动/远程运维的转变，由粗放式管理向精细化管理的转变。

▲7号逆变器PV8故障组件与PV9正常组件IV曲线

传统的电站巡检耗时长、效率低，一座20MW电站巡检下来要1个月的时间。若采用人工抽样巡检，又难免疏漏。AI加持的智能IV诊断改变了传统人工抽样检测的方式，可对光伏组件进行100%全量检测，并自动输出报告，能精准识别多达14种组件故障;通过AI机器学习，提升双面模型识别精度，精准识别真正的遮挡和组件故障等，更加匹配双面组件场景。整个检测远程在线完成，无需人员上站，完全颠覆了传统运维模式，大幅提升光伏电站运维效率，提升电站全生命周期的营维效益。

随着智能时代的来临，5G、物联网、云计算、人工智能等新技术正在加速能源行业的数字化转型，数字化已成为平价上网的必由之路。

华能陕西定边60MW项目是高效智能光伏电站技术开发与应用的典范，是互联网+光伏的全新升级，对促进行业技术进步和产业升级，加速实现光伏发电平价上网具有重要灯塔意义。

编辑：hfy