電氣自動化在太陽能光伏發電中的應用

王可

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，人們的生活水平有了一定的提高，相應的需求也有所增加，尤其對于能源方面的需求更為迫切。太陽能作為可再生能源中的一種，具有無污染、環保、經濟性等特點，這種能源的開發與利用往往深受人們的重視，尤其在太陽能光伏發電領域中比較關注。然而，在實際進行開發中，還是存在一些問題，特別在自動化技術方面的問題較為突出，這就需要有關人員能夠加強對于電氣自動化技術的研究，并且能夠合理的進行應用。

關鍵詞：太陽能；電氣自動化；發電

在如今太陽能光伏發電的過程中，往往要求有關人員能夠懂得加強子電氣自動化技術的應用，以更好的完善其性能，保證其發電系統的穩定運行，盡量避免發生一些不必要的問題，滿足發電的要求。但是，就目前而言，電氣自動化技術的利用方面還有些不足之處，這就需要有關方面加強對于其技術的了解，不斷的更新這方面的知識，結合眾多因素加以合理的應用，以充分的發揮出其自動化技術的作用，取得良好的太陽能光伏發電效果，滿足人們生活以及生產的需求。

1 概述

1.1 太陽能

近幾年，我國經濟發展與能源供求之間的矛盾日益增加，能源方面的問題不得不要加以注意，一旦過于開發以及使用能源，很有可能造成能源浪費以及環境污染等現象的發生，為此，尋找一種新型節約型能源就成為了人們主要探尋的方向。而太陽能就在人們的考慮范圍之內，這是一種新型的可再生能源，與其他的能源相比，具有可再生、無污染等特點，而且還能持續利用，加強環境的保護，更好的促進社會環境的可持續發展。為此，針對太陽能的開發與利用就顯得尤為關鍵。

1.2 太陽能光伏發電系統

并網光伏發電系統是指將光伏發電設備與電網連接在一起的發電系統。太陽能光伏發電設備與其他類型的發電站一樣能為公共電網提供有功電能和無功電能。光伏電池在陽光照射下產生的是直流電，需要經過相關設備變換成與公共電網頻率相同的交流電，之后再以電流源、電流源等方式把電能送入電網，所以并網系統不需要蓄電池，系統運行成本低于獨立光伏發電系統。另外，并網光伏發電系統的轉換率比獨立光伏發電系統高很多，所以發電系統的供電比較穩定。

2 電氣自動化技術在太陽能光伏發電領域的應用

就目前的發電領域而言，太陽能光伏發電已經成為了人們致力于研究的一種發電形式，而為了更好的加大對于這類能源的開發與利用，提高其發電系統的性能，就需要考慮應用一些先進的技術，電氣自動化技術在其領域的發展過程中就扮演著重要的角色，通過應用電氣自動化技術，能夠更好的完善太陽能光伏發電系統，發揮出系統的作用，進而取得良好的發電效果，這為社會生產方面也注入了新的動力，能夠解決一些生產中的問題等。為此，針對電氣自動化技術的應用就需要有關方面加以重視，就具體在太陽能光伏發電領域的作用而言，體現在以下幾個方面。

2.1 電氣自動化的控制方面的應用

實際上，在太陽能光伏發電領域中，往往需要安裝太陽能光伏發電系統，而控制系統則是其中的重要組成部分，為了優化控制系統，使得系統的性能得到改良，就需要加強先進技術的應用。這就需要加強電氣自動化技術的應用，電氣自動化在其系統控制的過程中具有重要的作用。就該技術本身而言，就具有先進性、自動化、可控性的優點，往往能夠取得良好的應用效果。而在其控制系統中，也能得到很好的也應用。在如今監測、照明等工程中都得到了較好的應用，能夠充分的發揮出太陽能光伏發電系統中的控制作用，保證其系統的穩定運行。另外，該控制系統的也應用也可以分為多種控制方式，能夠結合實際情況進行遠程控制、定時控制等。

2.2 在光伏建筑以及光伏水泵系統的應用

在光伏并網、光伏建筑以及光伏水泵系統領域，自動化產品應用廣泛，最關鍵的應用產品是監控軟件。通常一個光伏電站或者光伏水泵系統，有多到上千個太陽能電池板發電系統的工作狀態需要進行監控，因此需要靈活的通信方式和專業的監控軟件。常用的通信方式包括串口、以太網或者GPRS/北斗無線通信。

2.3 在太陽能光伏發電系統直流逆變控制的應用

太陽能光伏發電系統是直接將太陽光能轉換為電能的裝置，根據光伏系統與電網的關系，可以分為獨立于電網的光伏系統和并網系統，一般包括光伏電池組件、電力電子變換裝置（如逆變器）、變壓器、控制器和蓄電池組，通過電氣自動化控制技術對上述元器件的控制，可實現直流光伏電能轉換為合格的交流電能，輸入電網系統。

2.4 在太陽能光伏發電并網系統的應用

在光伏發電網絡系統運行的過程中，通常是通過將類型不同的各種發電模式進行搭配使用，采用不同的發電模式運用到用電的不同時期。為避免光伏發電系統并網時對電網的沖擊，通過電氣自動化技術，實時檢測同期點兩側的電氣量，通過邏輯判斷捕捉滿足同期并列要求的數據，并結合彌補數據傳輸的時間差，提前（即導前時間）發送同期合閘命令，使得同期合閘時頻率偏差、電壓偏差等數據均滿足要求。

2.5 在太原能光伏發電系統無功補償控制的應用

由于太陽能光伏發電系統中的元器件大多為電子元器件，會產生無功損耗及諧波，使得電壓質量不合格，通過電氣自動化控制系統，可檢測無功需要量，通過無功自動控制使無功調節范圍按光伏發電無功電壓控制系統的協調要求進行無功/電壓控制。

2.6 在太陽能光伏發電系統設備全壽命周期控制中的應用

當然，除了以上內容外，電力自動化在太陽能光伏發電系統設備中也具有一定的應用價值，尤其在其壽命周期中的控制作用尤為明顯。通過加強自動化技術的控制，能夠針對其中的電氣設備進行監測與檢修，一旦電氣設備方面出現問題，就能自動進行報警，并判斷其故障問題，并及時的制定出合理的檢修策略，以盡量保證供電的穩定性以及安全性，而且還有助于延長設備的使用壽命，更好的保證太陽能光伏發電系統設備的穩定運行，發揮出設備的真正作用，進一步提高發電的質量。

3 結束語

隨著時代的不斷向前發展，人們的思想認識水平也有所提高，尤其近幾年，節能環保意識逐漸的深入人心，而這類意識的強化，有助于加強環境的保護，同時也有利于更好的促進經濟方面的健康發展。在如今的發電事業建設過程中，同樣需要有關方面能夠提高這方面的認識程度，并且加強可再生等新型能源的應用，而太陽能的出現就正好滿足了人們的要求，太陽能光伏發電形式也就此誕生。而其中的電氣自動化技術則起著關鍵的作用，能夠使得發電系統的可靠性大大增加，更好的進行電力生產，促進我國電力事業的良好發展。

參考文獻

[1]李慶林.淺談電氣自動化在太陽能光伏發電中的應用[J].科學與信息化，2017（12）.

[2]邢尚林.太陽能光伏發電的中長期隨機特性分析[J].中國新通信，2018（12）.

[3]熊才華.電氣自動化在太陽能光伏發電領域的技術應用[J].工業c，2015（47）：67-67.

[4]湯立強.淺析電氣自動化在光伏發電中的應用[J].工程技術：全文版：00222-00222.