復(fù)旦大學(xué)日前宣布該校信息科學(xué)與工程學(xué)院的孫耀杰教授、林燕丹副教授團(tuán)隊(duì)的不懈努力下，研究開發(fā)出了國產(chǎn)光伏并網(wǎng)逆變器測(cè)試系統(tǒng)，以滿足太陽能發(fā)電系統(tǒng)的檢測(cè)之需。該產(chǎn)品在上海第十五屆中國國際工業(yè)博覽會(huì)上進(jìn)行了展示。

據(jù)介紹，隨著并網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)光伏系統(tǒng)的質(zhì)量控制和性能評(píng)估的需求也越來越高，國家相關(guān)測(cè)試機(jī)構(gòu)相繼投入了大量的人力和物力提高光伏發(fā)電系統(tǒng)與裝置的質(zhì)量評(píng)估能力。但是滿足測(cè)試能力的高性能實(shí)驗(yàn)測(cè)試設(shè)備絕大多數(shù)需要進(jìn)口。

據(jù)孫耀杰教授介紹，由于實(shí)際電池組件受天氣、環(huán)境等因素的改變而不可控，最初的檢測(cè)設(shè)備是使用人造光源模擬太陽光來照射實(shí)際電池組件，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試，造價(jià)很高，調(diào)節(jié)也不方便，之后有人就采用固定電壓源，但是考慮到恒定電壓源輸出的“電流-電壓（I-V）曲線”是一條直線，與實(shí)際電池板的I-V曲線會(huì)產(chǎn)生較大偏差，為此人們又在檢測(cè)設(shè)備中接入了一個(gè)電阻，即利用定電壓的直流源和固定電阻近似模擬實(shí)際電池板，但動(dòng)態(tài)性能難于評(píng)價(jià)，因此就出現(xiàn)了利用程控電源作為PV組件模擬源的方案，但是目前國內(nèi)制造的檢測(cè)設(shè)備尚不成熟，實(shí)際所用的設(shè)備絕大多數(shù)來自于進(jìn)口，價(jià)格很高。

為了解決以上這些問題，復(fù)旦大學(xué)研制了一套新型的檢測(cè)設(shè)備，包括：光伏電池陣列模擬電源、電網(wǎng)特性模擬電源 ，以及系統(tǒng)綜合測(cè)試與評(píng)價(jià)系統(tǒng)，內(nèi)嵌主流的國際/國內(nèi)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和完善的動(dòng)態(tài)MPPT追蹤控制評(píng)價(jià)方法，技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)水平，完全可以勝任對(duì)逆變器的性能檢測(cè)。

“與國外的光伏電池陣列模擬電源相比，我們的模擬源在技術(shù)、性能水平上與國外先進(jìn)水平持平，而電網(wǎng)特性模擬電源，作為我們特有的一些新嘗試，又有了新的突破。”孫耀杰教授說。

據(jù)介紹，普通的電網(wǎng)模擬電源不具備真實(shí)電網(wǎng)的雙向電能交換能力，在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試或老化工作時(shí)，逆變器產(chǎn)生的電能會(huì)變?yōu)闊崃肯牡?，如果能將這一部分無效損耗的電能再利用，節(jié)能的水平將大幅度提高。而孫耀杰教授團(tuán)隊(duì)就基于這一點(diǎn)，研發(fā)出了具有“反向饋能功能”的模擬源，實(shí)現(xiàn)交流測(cè)反饋和循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)特性最真實(shí)的模擬，能夠?qū)?5%以上電能回饋至電網(wǎng)，測(cè)試、節(jié)能兩不誤。此外個(gè)體產(chǎn)品功能最大化也是節(jié)能的另一體現(xiàn)，此電網(wǎng)特性模擬電源成功實(shí)現(xiàn)了“一機(jī)兩用”，除了作交流電源使用，也可以作為饋能式交流負(fù)載使用，模擬阻性、容性、感性以及阻容、阻感性負(fù)載，可以用于UPS等交流電源的老化測(cè)試。

對(duì)于團(tuán)隊(duì)的未來研究方向，孫耀杰教授認(rèn)為傳統(tǒng)電網(wǎng)難以滿足分布式發(fā)電大規(guī)模接入，同時(shí)居民儲(chǔ)電、反向賣電對(duì)電網(wǎng)的調(diào)度、繼電保護(hù)也是個(gè)大考驗(yàn)，由此必須設(shè)計(jì)出滿足智能電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)制，具備自適應(yīng)調(diào)控能力的智能化策略，實(shí)現(xiàn)大范圍的電能協(xié)調(diào)優(yōu)化，這樣的話，各個(gè)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)機(jī)制和互相影響因素就很復(fù)雜，現(xiàn)有測(cè)試系統(tǒng)很難在實(shí)驗(yàn)室完全復(fù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工況下的模擬和評(píng)價(jià)，這就需要研發(fā)可用于現(xiàn)場(chǎng)在線測(cè)試的綜合測(cè)試與評(píng)價(jià)系統(tǒng)，具備現(xiàn)場(chǎng)自適應(yīng)激勵(lì)、在線動(dòng)態(tài)建模、云端數(shù)據(jù)綜合等先進(jìn)功能，模擬電源系統(tǒng)也會(huì)因此需要進(jìn)一步的升級(jí)。下一步，研究團(tuán)隊(duì)將瞄準(zhǔn)光伏發(fā)電智能電網(wǎng)的應(yīng)用，繼續(xù)研究新型的綜合測(cè)試系統(tǒng)，爭(zhēng)取在智能電網(wǎng)領(lǐng)域做出的開創(chuàng)性研究成果。