城市轨道交通创新技术推广项目简介
城市轨道交通创新技术推广项目的推出起源于2006年7月19日住建部“城市轨道交通关键技术研讨会”会议纪要（建会（2006）8号），会议提出要总结我国城市轨道交通发展的成功经验，推广已取得成效的创新技术及先进工艺工法。
中国土木工程学会轨道交通分会自2006年起每年开展创新推广技术征集，并进行评选。截止目前，共发布178项城市轨道交通创新推广技术及项目。
本次从2021年2月份开始征集，共收到59项，经专家评审，共评出了“轨道交通数字勘察关键技术的研究及应用”等20项技术类项目和“青岛市地铁8号线工程北段”等8项工程类项目为城市轨道交通技术创新推广项目，在全国轨道交通建设中予以推广。其中 8项工程类技术创新项目同时作为詹天佑奖轨道交通类申报入库项目。
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上海轨道交通龙阳路车辆基地
分布式光伏发电项目
完成单位：
上海申通地铁集团有限公司
上海申通地铁股份有限公司
上海地铁新能源有限公司
主要完成人：
牟振英、刘刚、高俊、马旭东、宋玲玲
1 工程概况
上海轨道交通龙阳路车辆基地分布式光伏发电项目，利用龙阳路车辆基地停车库屋顶资源，于屋顶安装12912块多晶硅光伏组件和552块铜铟镓硒薄膜光伏组件，总装机容量为3.66MWp。
该项目充分利用车辆基地停车库屋顶资源，于屋顶安装光伏组件，经逆变器将光伏直流电逆变为0.5kV交流电，并经升压至10kV后，于龙阳路车辆基地内变电所10kV一段母线并网。系统所发电力，供并网点母线下辖设备使用；当存在多余电量时，通过既有环网线路供至上级站点使用。
轨道交通供电系统的可靠性要求很高，为了使得光伏系统设备故障可能对轨道交通供电系统的影响降到最低，该系统在并网点位置处，增加了与既有两段母线进线开关的连跳及闭锁功能，旨在确保并网点变电所处于非正常运行状态时，即自动切除光伏系统，避免在非正常运行状态时，由于光伏系统的故障而导致全站失电影响运营的事故发生。
系统应用了具备在线智能IV诊断功能的并网光伏逆变器，可在系统运行过程中，实时进行光伏方阵IV检测，自动生成光伏电站的TV曲线诊断报告，用以评估光伏方阵状态、定位故障组串，为系统运维提供了方便、快捷的诊断手段。电站IV检测过程中无需停用设备，电站的发电量不受影响，提高了经济效益。
为方便运维人员在屋面上快速定位故障光伏组串位置，提高排除故障的时效性，本项目对屋面光伏方阵按照一定的规律进行方阵编号，并在光伏监控系统中建立光伏方阵与光伏组串映射关系，使得系统检测到光伏组串故障时，在报送组串信息的同时，推送组串对应的方阵编号信息。运维人员根据监控系统推送信息，结合屋顶现场的方阵编号和组串编号标记，即可更加快速的定位故障组串位置。
该项目自2019年12月30日并网投运以来，系统运行稳定，2020年全年发电量为413.8万kWh，发电性能较好，取得了较好的经济和社会效益。
2 主要科技创新内容
上海轨道交通龙阳路车辆基地分布式光伏项目，主要有以下几个方面的创新：
（1）并网开关逻辑设计优化
轨道交通供电系统有着很高的可靠性要求。光伏系统于变电所某段母线并网，增加光伏并网开关，相对轨道交通供电网络系统来说，即增加了一个故障点。光伏系统提供的光伏电力，是作为轨道交通供电网络系统中的一种电力补充，但并非运营必须部分。因此，为了避免在极端情况下（例如在并网点所在母排单一供电时，光伏系统又发生故障导致全站失电）光伏系统故障导致影响地铁运营的事件发生，在并网开关位置设计增加了与变电所两段母线进线开关之间的连跳和闭锁逻辑功能，最大程度的保证轨道交通供电系统的可靠性不因安装光伏系统而有所降低。
（2）在线智能IV诊断技术应用
使用传统设备对光伏电站进行IV测试时，存在着操作设备携带不便、测试损失发电量、（无法在线实时测试，需要将设备停机后拆除方阵接线）、测试效率较低等缺点，全站检测的工作量极大，同时也对电站的发电造成影响。
本项目光伏系统应用了具备在线智能IV诊断功能的并网光伏逆变器，可在系统设备运行过程中，在线实时进行光伏方阵的IV检测，并自动生成光伏电站的TV曲线诊断报告，用以评估光伏方阵状态、排查定位故障组串，为系统运维提供了方便、快捷的诊断手段，增强了故障识别及定位的时效性。在电站IV诊断过程中，无需停用设备，保证了电站的发电量不受影响，提高了经济效益。
同时，诊断报告还将针对发现的问题提供专业的、有针对性的处理指导建议，以便运维人员参考执行相关检修维护工作，及时消除隐患问题，提高电站的发电性能及安全性。
（3）建立光伏方阵与光伏组串映射关系
本项目中，共有12912块多晶硅光伏组件，每24块组件串联成一个光伏组串，共计538串。常规分布式光伏电站，由组串式光伏并网逆变器自身的组串故障检测功能向光伏监控后台发送组串故障信息，该信息仅包含逆变器编号信息和组串编号信息，运维人员获取该信息后，前往电站现场进行检修时，往往会因为电站规模较大，不容易快速对故障组串进行定位，降低组串故障排除时效性。
本项目中为了方便运维人员可以在屋面上快速定位故障光伏组串的位置，对屋面光伏方阵按照一定的规律（从南到北按照英文字母顺序，从东到西按照数字顺序）进行方阵编号，在屋面现场光伏方阵位置采用油漆涂刷的方式做好现场标记。同时对光伏方阵与光伏组串进行对应，建立映射表，并将映射关系纳入光伏监控系统。在系统检测到光伏组串故障时，在上报组串信息的同时，根据建立的光伏方阵与光伏组串的映射关系，推送组串对应的方阵编号信息。运维人员根据推送的方阵编号信息、组串编号信息，结合项目屋顶现场的方阵编号和组串编号，即可更加快速的定位故障组串位置，提高排除故障的时效性。
3 新技术应用与效果
（1）并网开关逻辑设计优化，已陆续推广应用于各上海轨道交通车辆基地分布式光伏发电项目，该项目优化设计功能，为分布式光伏发电系统与轨道交通供电系统的高可靠结合提供了技术保障。
（2）在线智能IV诊断技术的应用，使得检测效率得到极大提高，全站检测完成时间由2-3天，缩短为30分钟以内；同时，实时在线诊断技术的应用，电站单次全面检测可节省检测人工费用约2.5万元，减少系统发电量损失约2000kWh。
（3）建立光伏方阵与光伏组串映射关系的管理方法，已经应用于上海轨道交通近期新建的7个车辆基地分布式光伏项目中。运维人员登上屋面后，可在5分钟内准确定位到故障组串的位置。使得运维人员的对故障组串的定位时效有所提升。
（4）上海轨道交通拥有较为丰富的车辆基地屋顶资源，十四五期间上海申通地铁集团将继续加大推进可分布式光伏系统技术轨道交通内部的推广应用，预计至十四五期末，分布式光伏系统装机容量可达50MWp以上，预计建成后年均可为上海轨道交通提供5000万kWh清洁电力，相当于年均节约标煤约14400t，减排二氧化碳约39400t。
（消息由城市轨道交通网CCRM综合整合，文章来源于中国土木工程学会轨道交通分会，涉及版权请联系删除，如有转载请标明出处）
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