太陽能光伏發電系統在腐蝕監測系統供電的應用

王鑫鑫

（大慶油田有限責任公司第十采油廠規劃設計研究所，黑龍江 大慶 163000）

1 太陽能光伏發電系統的設計

太陽能光伏發電系統（如圖1所示）為了達到太陽能利用率的最大化，采用跟蹤監測的方式進行系統設計。在整個系統架構中的層次可以分為監控層、傳輸層以及采集層三個方面。其中采集層是最基礎的層面，其中分布大量的采集節點，用于對太陽能的采集。然后利用CAN網絡向傳輸層傳輸，傳輸層的核心系統為數據庫管理系統，利用web服務器通過互聯網實現監測和界面控制，而監控和界面控制則是監控層的核心內容[1]。監控層完成太陽光收集后將光能轉為電能，并與防腐監測系統的電網連接，實現供電的作用。

圖1 太陽能光伏發電系統結構圖

2 太陽能光伏發電系統的結構設計

2.1 太陽能電池設計

太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心，通過電池板對太陽光線進行采集并轉化為電能。太陽能電池板的材料為高效率晶體硅，并通過透光率較高的鋼化玻璃進行封裝，同時在邊框上采用鋁合金無螺釘緊固的模式。電池光電的轉化率直接會影響供電效率，在電池組中額定容量設為10HR 1.8V/CELL。蓄電池的放電方式為100%放電。使用壽命可以循環300次以上，達到10～15年。

2.2 蓄電池設計

腐蝕監測系統供電方案設計中采用的蓄電池的額定電壓為2V，通過串聯形成蓄電池組，輸出電壓110V，在設計中結合電池容量配置不同的蓄電池組。蓄電池的結構比較復雜，其中包括電池組的大蓋、面蓋、負極板、隔板、安全閥以及端子和正負極等[2]。

2.3 控制器設計

控制器的光伏組件一般設置為1路到12路，利用微電腦芯片對電路進行控制，能夠對放電參數點進行隨意設置，同時在各參數的設計中需要具有相應的報警裝置設置，一旦系統出現過放、過充或者短路等情況能夠及時發出警示，實現保護功能。同時對蓄電池的電壓以及光伏電池等電流等進行顯示。

2.4 太陽能光伏發電系統線路設計

腐蝕監測系統供電的要求比較高，電壓為常規電壓，因此太陽能光伏發電系統的逆變器輸出電壓為220V，通過低壓架空的方式降壓后向終端用戶傳輸。電力系統的導線采用的為220VLJ鋁導線，與腐蝕監測系統連接的分支線路采用的使單芯鋁線，線路兩端架設水泥桿，通過鍍鋅角鐵作為桿頭的橫擔，同時在橫擔上設置絕緣瓷座。

2.5 太陽能充放電管理方式

為了提升對蓄電池充放電管理工作，可以將太陽能光伏蓄電池進行分組，將蓄電池轉變為較多小容量的供電組，能夠提升防腐監測系統的電流，而且陣列排布方式也有利于對太陽能的利用，有效預防小電流充電影響。為了提升管理效率，可以將與直流母線連接的蓄電池進行分組，然后采用小組單獨放電的方式對蓄電池進行放電管理，在分組的過程中組內系統數量需要保持一定的水平，防止由于充放電的電流過小影響電路控制效果。

3 結語

綜上所述，太陽能光伏發電供電系統在防腐監測中的應用能夠有效解決防腐工作中的能源消耗問題，保證防腐系統監測效果。因此需要加強對防腐監控系統的研究，并將電力功能與太陽能光伏發電系統進行有效結合，保證供電的有效性，通過綠色能源達到降耗環保作用。