基于電氣自動化工程在光伏發(fā)電中的應用

基于電氣自動化工程在光伏發(fā)電中的應用

【摘要】目前社會經濟快速發(fā)展的背景下，雖然當前有許多領域發(fā)展態(tài)勢都非常理想，但是極度的損耗和對于資源以及能源的過度消耗使得中國不可再生能源變得稀缺。但是，與一次性不能夠再生的能源比較起來，太陽能的使用就很好的避免了資源不可再生和對環(huán)境造成污染的縫隙。太陽能資源在當前我國社會經濟發(fā)展過程中起到的作用是十分積極的，可以說太陽能的使用不但改變了人們以往的生活同時同時還使得社會經濟的發(fā)展速度但是仍然能夠為當前人們的生活帶去十分積極的影響，除此之外還可以使得社會經濟保持持續(xù)快速的發(fā)展。

【關鍵詞】太陽能 ?光伏發(fā)電 ?電氣自動化

光伏發(fā)電作為新興可再生能源技術，能夠在一定程度上緩解國家的能源緊缺問題。光伏系統(tǒng)能夠將外界陽光轉化為電能供給人們使用，而且能源生產過程中，并不會有資源損耗、空氣污染等破壞環(huán)保系統(tǒng)的弊端，所以能夠高效利用太陽能成為所有人關注的重點，而電氣自動化能夠有效提高太陽能利用效率，所以對電氣自動化在太陽能光伏發(fā)電中的應用進行研究，符合我國新時期堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略需求。

一、太陽能光伏發(fā)電的原理

1.太陽能光伏發(fā)電的基本原理

太陽能光伏發(fā)電其基本原理是太陽能電池本身具備了光生伏效應，這樣的一種效應能夠將散射輻射和反射輻射以及直接輻射等多種不同形式的太陽輻射能變成電能，通過這樣的一種形式滿足電力所需。太陽能光伏系統(tǒng)其主要的構成是充放電控制器和蓄電池，以及逆變器和電池組件，還有就是監(jiān)測儀表與其他蓄能以及輔助發(fā)電設備。

2.太陽能光伏發(fā)電的特性

太陽能光伏發(fā)電其具備的優(yōu)勢非常多：（1）太陽能主要是源自于人類位置生存的太陽，因此這樣的一種能源并不會枯竭，所以當前能源市場上的變動針對當前太陽能光伏發(fā)電來講并不會出現(xiàn)負面影響。（2）因為太陽能主要是源自于太陽，因為地區(qū)的運轉所以世界上的每一個地區(qū)都能夠接受到光照，這因此太陽能的使用并不會受到地域的影響或制約，電能在實際進行輸送時產生的損失也可以發(fā)電過程使用燃料的成本給予補充。（3）當前太陽能光伏發(fā)點的大多時候都是處于一種靜止的狀態(tài)，因此其中并不會出現(xiàn)運動部件，所以設備當前的使用壽命也就會被延長并且維修上相對簡便。

二、太陽能光伏發(fā)電中電氣自動化的應用措施

1.電氣自動化在電力行業(yè)中的應用

電氣工程在現(xiàn)代社會的發(fā)展，其基礎部分其實就是電氣自動化技術科學合理的利用。電氣自動化在實際應用過程中，不僅能夠為工業(yè)發(fā)展提供動力支持，而且在電力行業(yè)當中，該技術能夠保證電力系統(tǒng)在運行過程中的效率和質量得到有效提升。在電氣工程的建設過程中，應當科學合理的對電氣自動化技術進行應用，這樣不僅有利于減少工作人員的工作強度，而且還能夠盡可能避免由于人為因素而導致的故障問題。在保證電力系統(tǒng)運行過程中的安全性和穩(wěn)定性得到有效提升的同時，能夠最大限度促使電氣工程在經營時的經濟效益得到提升。

2.電氣自動化的具體控制方式

電氣自動化系統(tǒng)在構建和具體使用過程中，由于其具有非常優(yōu)越的性能，所以被廣泛應用到很多領域當中，比如公寓樓、或者是一些商場等，這些生活場所越來越離不開電氣自動化系統(tǒng)。另外，該系統(tǒng)還被廣泛應用到生態(tài)環(huán)境保護當中，同時在一些醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)等領域也被廣泛應用。該系統(tǒng)在供暖、照明等方面能夠將自己的作用和價值充分發(fā)揮出來，這也是該系統(tǒng)得到廣泛應用的原因。電氣自動化系統(tǒng)在實際應用過程中，人們可以直接通過遠程控制的方式，實現(xiàn)對自己家用電器的有效控制，這樣有利于減少工作人員的工作負擔和壓力。

3.電氣自動化在光伏建筑、光伏水泵系統(tǒng)中的應用

電氣自動化系統(tǒng)在實際應用過程中，被廣泛應用到光伏建筑、光伏水泵系統(tǒng)當中。由于現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，科學技術不新進步，自動化產品的數(shù)量和種類越來越多，但是在這些產品當中，最重要的就是監(jiān)控軟件在實踐中的合理利用。無論是光伏發(fā)中站或者是光伏水泵系統(tǒng)，在針對這些系統(tǒng)進行監(jiān)控和管理的時候，都需要非常大的電能才能夠完成。如果是單純利用電能，將會耗費非常大的電力資源，但是通過太陽能光伏發(fā)電，不僅能夠對光伏發(fā)電的情況進行實時有效的監(jiān)督，而且還能夠結合實際情況，利用有效的監(jiān)控軟件對其進行控制。在現(xiàn)階段比較常見的一些通信方式包括串口、通用分組無線服務技術等。

4.在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)直流逆變控制中的應用

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在實際應用過程中，由于其系統(tǒng)的性能非常強大，所以需要結合實際情況，對其進行合理利用。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)可以直接將太陽光能在很短的時間內，將其直接轉變成為可以使用的電能。如果單純從光伏系統(tǒng)和電網相互之間的關系進行分析，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在實際應用過程中，可以分別以光伏系統(tǒng)、并網系統(tǒng)這兩個獨立系統(tǒng)實現(xiàn)應用。在其中還會涉及到一些零散的部件，比如光伏電池組建、電力轉換裝置等。在針對上述一些零部件、器件等進行有效控制時，將電氣自動化控制技術科學合理的應用其中。這樣不僅有利于將直流光伏電能之間轉變成為交流電能，而且還能夠將轉換完成的電流順利輸送到電網系統(tǒng)當中，為其提供良好的能源供給。

5.電氣自動化應用在光伏發(fā)電無功補償控制中

光伏發(fā)電系統(tǒng)結構比較復雜，其中元器件絕大部分為電子元器件，電子元器件在啟用過程中會產生無功損耗以及諧波，諧波會導致電力系統(tǒng)不穩(wěn)定，嚴重時會造成電壓波動甚至發(fā)生沖擊損毀電氣設備。但是通過電氣自動化控制系統(tǒng)便能夠進行精準調節(jié)，使無功損耗以及諧波不會影響到太陽能光伏發(fā)電供電的穩(wěn)定性。

其存在以下四點優(yōu)點：1）功能完善。能夠對太陽能供電提供完善的保護、策略以及控制功能和優(yōu)化的系統(tǒng)方案；2）極為可靠。產品軟件架構合理，穩(wěn)定可靠，其中產品硬件結構布局以及電磁兼容均滿足國家以及行業(yè)相關標準，能夠保障所有設備長期可靠運行；3）擴展性強。裝置采用模塊化設計思路，運用各種插件模塊通用性高，具有擴展性強以及維護便利的優(yōu)點，能夠充分實現(xiàn)太陽能發(fā)電的各種要求；4）通訊功能強。通訊規(guī)約種類豐富，并且能夠根據太陽能發(fā)電需求對規(guī)約進行相應擴展，而且通訊模塊能夠滿足各種組網結構要求，如雙網冗余方式、光纖星形拓撲結構、光纖環(huán)網結構等等。

三、電氣自動化在太陽能光伏發(fā)電中的應用趨勢

雖然我國地大物博、資源豐富，但在幾十年的快速發(fā)展過程中、大量不可再生資源面臨枯竭，而現(xiàn)階段的資源和能源問題已成為限制國家經濟發(fā)展、人們生活水平提高的重要問題。也正是在這樣的環(huán)境下，太陽能光伏發(fā)電有了廣闊的發(fā)展前景，通過電氣自動化在太陽能發(fā)電領域的應用，實現(xiàn)了光伏發(fā)電的可靠性和經濟性，同時大大減輕了人力工作負擔，對光伏發(fā)電全過程進行監(jiān)控和管理，提高了發(fā)電效率。此外，從綠色環(huán)保的角度來看，光伏發(fā)電與風力、水能發(fā)電一樣，作為可再生能源，對保護資源、環(huán)境帶來巨大的社會效益。

四、結論

總而言之，電氣自動化在太陽能光伏建筑及水泵系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)直流逆變以及光伏發(fā)電無功補償控制等方面都發(fā)揮了積極作用。隨著科技的發(fā)展，電氣自動化技術會得到進一步創(chuàng)新。通過本文的研究，電氣自動化在太陽能光伏發(fā)電中的應用效果好庸置疑，有助于推動可再生資源的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。