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我司2020年度《上海市科技进步奖》项目公示

来源:    作者:    时间:2020/5/6 9:44:34

我司2020年度《上海市科技进步奖》项目公示

项目名称:光伏提水系统关键技术及应用

 

主要完成单位:

1 上海禧龙科技股份有限公司 2 上海交通大学 3 宁波锦浪新能源科技股份有限公司 4 合肥金泰克新能源科技有限公司 5 昆明电器科学研究所 6合肥聚能新能源科技有限公司 7昆明兴三方电器科技有限公司

 

主要完成人:

1 王志新 2 唐建超 3 马志保 4 王一鸣 5 周琼芳 6 包龙新 7 李宏 8 包俊 9 丁金龙 10 林嘉伟

 

提名者上海市金山区科学技术委员会

 

提名等级上海市科技进步二等

 

项目简介:

本项目属于电机控制与分布式光伏发电应用技术领域。

光伏提水系统具有节水、节能、增产和实现无人值守优点,适用于农光互补、边远缺电、干旱缺水等地区。但是,该系统涉及的光伏水泵可靠性低、光伏逆变器效率低和系统控制性能差等问题,制约了其发展及规模化应用。项目历经10年联合攻关,围绕光伏离心水泵启停控制功率补偿控制与优化、水泵虚拟同步机控制等进行创新,自主研发的光伏离心水泵、逆变器产品等达到国际先进水平,部分技术指标国际领先。关键技术创新点如下:

1)针对光伏水泵运行中频繁启停造成水位传感器经常失灵的问题,提出采用一种利用电机工作电流对光伏离心水泵进行启停控制的方法,使得水泵可以长时间稳定运行,在水位传感器失灵的情况下可正常运转,保护了光伏离心水泵。

2提出了一种光伏水泵提水系统功率补偿控制器结构,光伏阵列作为提水系统的主要电源,市电在光伏阵列出力不足时与光伏阵列共同为水泵供电,补偿缺额功率。采用基于直流母线电压的功率补偿控制策略,当光伏阵列出 力满足负载要求时,BOOST 变换器稳定直流母线电压,一旦检测到直流 母线电压发生下跌,就接入市电电源补偿负载所缺功率,同时钳位直流 母线电压,BOOST 变换器追踪最大功率点,若直流母线电压发生上浮, 则切断市电电源,BOOST 变换器稳定直流母线电压,实现了光伏为主、 市电为辅和确保提水系统全天候长时间运行。

3提出了一种两级光伏并网控制方法及直流倍压DC-DC变换电路,实现了光伏阵列输出最大功率,保证逆变电路单位因数控制,光伏阵列输出电压过低情况下仍支持并网发电,提高太阳能利用率;采用预测控制逆向模型及桥臂能量均衡控制技术,维持模块化多电平变流器MMC桥臂能量恒定,减小子模块电压波动。研发的GCI-60K-HV逆变器欧洲效率达到98.48%

4基于虚拟同步发电机控制策略,通过采集负载电压、电流,计算有功、无功功率,并作为额定有功、无功功率参考值,使逆变电路 能跟踪负载波动并调节输出功率,系统频率、电压不受有功和无功负荷 的影响,实现了系统频率和电压的无差调节。

获授权发明专利20、实用新型专利39件;颁布国家标准2项、行业标准5项;发表SCI/EI论文9篇(总引用150次);出版著作2部。

研发的GCI系列(0.7kW70kW22个规格)逆变器通过TüV等国际认证,销往上海、浙江、安徽、云南、新疆、甘肃、青海和上海等省市、自治区,以及伊朗、巴基斯坦等一带一路沿线国家或地区。近三年新增产值18亿元、利润3.2亿元、税收1.6亿元、创收外汇6500美元。

项目先后得到国家863计划、国家自然科学基金、国家中小企业创新基金和上海市科委科技计划资助,成果获得中国石油和化工自动化行业科学技术进步奖一等奖等。

项目为推动我国分布式光伏发电技术进步和产业升级,响应国家一带一路倡议具有深远意义。

 

知识产权情况: 

国别 

知识产权类别 

授权号 

名称 

核心专利 

20203 31日时的有效状态 

中国 

发明专利 

ZL201010114275X

一种利用电机工作电流对光伏离心水泵进行启停控制的方法

 

有效专利 

中国 

发明专利 

ZL201810415787.6

一种用于水泵系统的光伏市电补偿装置及控制方法

 

有效专利 

中国 

发明专利 

ZL201510319182.3

一种光伏水泵集群系统的控制方法

 

有效专利 

中国 

发明专利 

ZL2014102408195

一种光伏智能化纳米微润灌溉节水方法及系统

有效专利 

中国 

发明专利 

ZL2010101151481

光伏水泵定子塑封剂及其塑封方法

 

有效专利 

中国 

发明专利 

 ZL2015105484725

一种交流光伏水泵系统及其控制方法

 

有效专利 

中国 

发明专利 

 ZL201410727803.7

单相两级光伏并网系统的控制方法

有效专利 

中国 

发明专利 

 ZL201410854429.7

基于主从结构的微电网预同步控制方法

 

有效专利 

中国 

发明专利 

ZL201310039216.4

一种与养鱼场相结合的光伏发电系统

 

有效专利 

中国 

发明专利 

ZL201010538167.5

大功率逆变器的功率单元电解电容的散热结构

 

有效专利 

 

论文专著情况: 

序号

论文著作

通讯作者

SCI

EI 收录

引用次数

1

Ahmad M, Wang Z, Yan S, et al. Comparative Analysis of Two and Four Current Loops for Vector Controlled Dual-Three Phase Permanent Magnet Synchronous Motor[J]. Electronics, 2018, 7(11): 1-14

王志新

SCI

10

2

Jiawei Lin, Zhixin Wang, Junyao Chen, etal. Research on Capacity Allocation and Control of Elevator Hybrid Energy Storage Device。Electrotehnica, Electronica, Automatica(EEA),2019,67(4):5-11

王志新

EI

11

3

Liu Liqun, Wang Zhixin. The development and application practice of wind-solar energy hybrid generation systems in China[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews.

2009,13(6-7):1504-1512.

刘立群

SCI

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4

Liu Hanmin,Wang Zhixin, Cheng Jie, Maly Douglas. Improvement on the cold cranking capacity of commercial vehicle by using supercapacitor and lead-acid battery hybrid[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 200958(3):1097-1105.

刘汉民

SCI 

18

5

Liu Liqun, Wang Zhixin. A variable voltage MPPT control method for photovoltaic generation system[J].WSEAS Transactions on Circuits and Systems, 2009,8(4):335-349.

刘立群

EI

20

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刘立群

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刘立群,王志新,张华强.部分遮蔽光伏发电系统模糊免疫

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王志新,陈伟华,熊立新,李旭光,李光耀.高能效电机与电机系统节能技术[M].北京:中国电力出版社,2017

王志新

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11

王志新,罗文广。电机控制技术【M】.北京:机械工业出版社,2011

王志新

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