电气自动化在太阳能光伏发电中的应用研究

电气自动化在太阳能光伏发电中的应用研究

章亚文

新疆新能源新风投资开发有限公司 830000

摘要：现代社会离不开能源的支持，然而就当前世界上的能源使用状况来看，一方面能源需求越来越大，另一方面传统不可再生能源储量越来越少。所以，发展新能源的开发成为解决人类能源问题的方向。其中，太阳能就是最重要的新能源形式之一，不仅存在形式广泛，储量巨大，而且应用方便，清洁环保。目前，光伏发电已经有较为广泛的应用，而电气自动化应用于其中能够产生巨大价值，基于此本文将就此展开探讨。

关键词：电气自动化；太阳能；光伏发电

众所周知，太阳能资源不仅仅具备可再生的属性，而且其更具备现代人在发展经济过程中提出的清洁无污染的标准和要求。太阳能的利用不仅给我国的电气自动化技术带来了全新的发展机遇，更为实现我国经济的可持续发展提供了重要的能源基础。利用太阳能光伏发电，将太阳能转化成为各个领域所需要的电能，这不仅给人们的实际生活提供了更多的便利，更为时代的发展提供了更加强大的推动力量。纵观我国当前太阳能光伏发电的实际发展情况，最受瞩目的一项技术便是电气自动化技术，虽然我国的电气自动化技术发展并不能算成熟，但是其在太阳能光伏发电中所发挥的作用和呈现出的价值却是有目共睹的。以下是笔者结合自己多年相关工作经验，就其在太阳能光伏发电中的具体应用提出自己的几点看法和建议。

1．太阳能光伏发电

能源问题和环境问题，是今天世界各国面临的普遍问题；发展绿色能源，推行节能环保，是解决这两个问题的重要途径。这也是当前各种新能源受到世界广泛关注的原因。太阳能光伏发电，就是利用光伏效应将太阳能转化成为电能，从而将不可控的太阳能形式，转化成为可控的电能形式，以满足人类能源需求。太阳能光伏发电具有显著优势：首先，太阳能是一种不会枯竭的能源；其次，太阳能利用能够突破地域限制而展开最广泛的利用；再次，太阳能光伏点基本都是静态的，这也使其硬件维护非常便捷，设备寿命有较长的保障。今天，在西方国家太阳能光伏发电技术已经非常成熟；我国在太阳能利用方面也处于世界前列。电气自动化在太阳能光伏发电中有着非常广泛的应用，在很多方面产生了积极的影响。

2．电气自动化在太阳能光伏发电领域的应用

2.1 电气自动化在光伏建筑与水泵系统的应用

在今天的太阳能光伏发电领域中，光伏建筑、光伏水泵系统中对于电气自动化有着非常广泛的应用。一方面运用于通信方面，这方面无论是串口通信，或者是通用分组无线服务，再或者是北斗无线通信，都离不开电气自动化技术的支持。另一方面运用于监控方面。不管是光伏建筑，还是光伏水泵系统，都需要集合数量众多的太阳能电池板，然而在运行过程中，一旦有太阳能电池板发生故障，很难从中予以发现和维修；所以必须要依靠电气自动化技术对其展开实时监控，这样一旦系统中出现了太阳能电池板故障，就能够迅速反馈出是哪儿出现问题，从而对其实施维修或更换，这对于保障光伏发电效率和安全都至关重要。

2.2 电气自动化在光伏发电直流逆变中的应用

在光伏发电技术的支持下，我们能够实现太阳能向光能的转化，使其更好的满足人们对于能源的需求。然而这一过程需要依靠复杂的结构和精准的参数才能够完成。光伏发电初期人们只能够得到直流电；然而就社会对于电能的需求来说，交流电更符合实际需求，所以需要将其转化为交流电。电子自动化技术在实现光伏发电交流电转化过程中有重要的作用。具体来说，通过电气自动化实现对光伏阵列，充放电控制器、蓄电池、逆变器的有效控制，是将光伏发电得到的直流电转化为交流电的重要前提。另外，光伏发电所得到的电能，能够进入电网系统，同样离不开电气自动化技术的支持。

2.3 电气自动化在无功补偿控制中的应用

太阳能光伏发电，理论上非常简单然而实际上的装置十分复杂，而且其中有大量的电子元器件组成。所以在系统运行过程中，容易出现各种谐波，这会在很大程度上影响电力系统稳定性，使得光伏发电所得的电能质量不高，这对于太阳能的利用是非常不利的。同时，各种电子元件在工作过程中，还必然会发生无功损耗，这也进一步影响了太阳能的利用效率。通过应用电气自动化技术，，能够确认无功功率的具体的需求，从而针对性的给与相应的补偿，这样就能够对这两方面都予以有效改善，提升系统稳定性，这对于推动光伏发电的大规模应用非常重要。

2.4 电气自动化在并网系统中的应用

所谓并网系统，就是将光伏发电与常规电网连接，实现动态的电能供给。白天的时候，太阳能充分，电网负载主要由光伏系统提供电能；夜间的时候，则由常规电网提供电能。在这个过程中的技术难题在于，如果分配不合理就会对正常电网造成影响。并网系统是发展智能电网的重要方向，电气自动化的应用则很好的解决了这一难题。通过同期两侧电气检测，能够对合闸频率和时间点有非常科学的控制，从而保证并网系统的运行的稳定性和高效性。

2.5 电气自动化在设备寿命周期控制方面的应用

太阳能光伏发电设备的使用寿命，与其使用状况、维护状况有很大的关系。就我国当前光伏发电的实际情况来看，很多时候对于设备都只是在故障时才给予针对性维修，这不但对光伏发电稳定性造成影响，也损害设备的使用寿命。所以，要针对设备的使用实施全过程质量检测，对设备的问题能够有效的反馈、发现、预测。电气自动化的应用，能够实现这一功能。通过定期自动化技术监控相关设备状态，一旦发现有任何异常立刻发出提醒；另外还能够提醒工作人员定期维护，是设备状态始终保持最佳，这对于延长寿命周期有很强的积极意义。

2.6 电气自动化在光伏建筑和水泵等系统中的应用

目前，我国的光伏建筑和光伏水泵系统中正在广泛应用着电气自动化技术和自动化产品，应用频率最高并且效果最理想的一类自动化产品应该是监控软件，此类监控软件可以对涵盖上千太阳能电池板发电系统的电站进行监控，并且能够保证监控的高效性。

2.7 电气自动化在电能转换中的应用

太阳能光伏发电是将太阳能转化成为电能，以供现实生产和生活所用。电气自动化技术在此方面的具体应用便是将直流光伏电能转化成为交流电能，转化后的交流电能是要被输送到电网当中使用的。电气自动化在电能转化过程中，需要注意一点，就是电能转化需要对光伏发电系统中的光伏阵列，相关人员必须要加强对充放电控制器和蓄电池的管理力度，避免意外情况的发生。

3．电气自动化应用于太阳能光伏发电的趋势

今天，节能环保当前已经成为了社会的广泛共识，国家对于新能源的发展给予了高度重视。我国广阔的国土面积，也使得在太阳能利用方面具有很强的优势，所以发展太阳能光伏发电，符合我国的实际国情。在太阳能光伏发电领域，应用电气自动化，能够非常有效的提升太阳能利用效率，强化过程控制能力，不但能大幅节省人力资源，还能有效提升光伏发电稳定性，所以有着非常光明的前景。

4．小结

综上所述，随着太阳能光伏发电的不断推广应用，电气自动化在该领域中的应用也越来越广。不仅能够提高对太阳能的利用效率，更重要的是有助于光伏发电稳定性保障，这对于推广应用太阳能无疑具有巨大的价值。

参考文献

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