電氣自動化在太陽能光伏發電中的應用

范佳琪

摘 要：人類生產力不斷提高的主要表現之一是極度需求石油等自然能源，而現階段的不可再生能源已經無法滿足社會生產的需要，可再生能源技術成為科技創新的新趨勢。太陽能光伏發電技術備受矚目，但其應用也離不開電氣自動化的發展?；诖?，文章將對電氣自動化在太陽能光伏發電中的應用方法和應用內容等進行深入分析和研究，旨在促進我國太陽能光伏發電技術的快速發展。

關鍵詞：電氣自動化;太陽能;光伏發電

太陽能是一種新興的可再生能源，具有無限性和綠色環保的優勢。合理利用太陽能將會在很大程度上緩解能源緊缺的問題，為實現綠色生產、環保生活提供技術基礎。在太陽能光伏發電中，電氣自動化的應用是核心。目前，我國電氣自動化應用在太陽能光伏發電方面的水平有待提升，需要進一步結合生產、生活實際來不斷提高其應用水平。

1 ? ?太陽能光伏發電技術發展現狀

科技革命極大地推動了生產力的發展，世界范圍內都面臨著能源緊缺的困境，能源不足與生產發展之間的矛盾十分突出。對我國來說，在社會生產力不斷發展和提高的前提下，綠色環保發展、可持續發展等理念已經深入人心，“低碳生活”“綠色出行”等改變了人們的生產、生活方式。與此同時，太陽能光伏發電也逐漸被公眾了解，并被認為是未來綠色技術的發展方向。當前，我國各地都在普及和發展太陽能光伏發電技術，優勢也已經凸顯[1]。電氣自動化能夠實現電力系統的自動控制與檢測，及時發現故障信息，實現電力系統的智能化管理。在這個過程中，電力系統的消耗有所降低，工作效率也大大提升。將電氣自動化技術應用于太陽能光伏發電技術中是光伏發電技術的主要內容，將進一步提高太陽能能源的利用率，不斷提高我國太陽能光伏發電的技術水平，為實現可持續發展、建設生態環保型社會奠定基礎。

2 ? ?電氣自動化在太陽能光伏發電中的應用

2.1 ?在光伏建筑及水泵系統中的應用

太陽能的光伏發電系統需要一定的光伏建筑和水泵電力系統，利用電氣自動化技術可以在第一時間發現故障，保障系統的安全性。具體來說，在光伏建筑和水泵系統的通信手段和監控軟件系統中，利用電氣自動化的故障識別優勢，在集熱太陽能電池板發生異常狀況時，及時識別并做出反應，確保光伏發電的安全性。在太陽能光伏發電中，光伏建筑和水泵系統的通信方式主要包括串口、通用分組無線服務技術、北斗無線通信等。發電所需的太陽能電池板數量很多，電氣自動化技術可以對電池板的運行發電情況進行監控，也能對通信系統的安全連接進行監控管理，因此，電氣自動化能夠識別出其中存在的異常，并在故障發生的第一時間反饋信息，保障發電的基礎穩定性。

2.2 ?在光伏發電系統直流逆變中的應用

為了適應現代化電力事業發展的需要，我國的光伏發電從直流電轉變成為交流電，通過電氣自動化技術來實現電流輸電方式的徹底轉變。太陽能光伏發電的核心是在特定的技術系統結構中將太陽能轉化成電能，需要特定的光伏陣列、充電放點控制器以及蓄電池中的逆變器等來實現能量的轉化，變成可以被輸電發送的電力能源[2]。整個技術運行系統具有復雜性，因此，離不開電氣自動化技術，利用電氣自動化就可以確保各個器具、連接系統等實現高效運轉，在將直流電轉變為交流電的同時，將電能高效、快速地輸送到各個電力電網系統中，真正實現太陽能光伏發電的目標。

2.3 ?在光伏發電并網系統中的應用

太陽能光伏發電產生的電能最終被社會生產、生活使用，并網系統是其中的關鍵形式。如果是獨立的光伏發電，那么除了要實現太陽能與電能的轉化以外，還需要進行電能的存儲，給整個系統帶來極大的負擔。因此，利用并網系統將光伏發電產生的電能輸送到我國的國家電網系統中，就是將光伏發電與國家電網之間實現“并網”[3]。在并網系統中，只有采用科學、合理的分配發電模式，才能保證電能不會對電網造成破壞性的沖擊。利用電氣自動化技術可以實現系統的自動智能化發電，即在同期點兩側中的電氣量檢測中使用電氣自動化技術，并對同期并列的電氣量數值信息進行分析，能夠對數據傳輸產生的“時間差”進行判斷，從而自動控制光伏發電中的合閘頻率和時間，保證實現并網的同時，也不會對發電設備產生沖擊性影響。

2.4 ?在光伏發電無功補償控制中的應用

在太陽能光伏發電系統中，設備一般屬于元器件，即電子元器件。在現有的技術水平下，電子元器件的特點是在設備系統啟動時產生一定的諧波，從而對系統的穩定性造成沖擊，比如，造成電壓過高或電壓過低等問題，影響太陽能光伏發電的整體系統運行。此外，電子元器件還可能會產生無功率的損耗問題，也影響了電能的產出效率。利用電氣自動化技術可以解決該問題，即利用電氣自動化對無功需求量進行分析、判定，進而利用自動控制技術將功能損耗控制在系統允許的范圍內，就能有效保障電壓的穩定性?？梢钥闯觯姎庾詣踊軌驅崿F無功補償控制的功能，解決無功損耗的問題，維系光伏發電系統的穩定性。

3 ? ?結語

太陽能光伏發電具有無可比擬的技術優勢，且應用前景廣闊。在可持續發展戰略推進的過程中，綠色經濟將是重要內容，其中就離不開太陽能光伏發電技術的推動作用。將電氣自動化應用到太陽能光伏發電中，本質是充分利用兩種技術的優勢，提高發電效率，確保太陽能光伏發電的產能，充分利用太陽能來實現穩定發電、環保發電的目標。電氣自動化可以應用在光伏發電中系統的光伏建筑系統、水泵系統、直流逆變技術系統、并網系統和無功補償系統等具體的技術體系中，而該技術也將在不斷創新中發揮出更大的作用。

[參考文獻]

[1]王兵.電氣自動化在太陽能光伏發電中的應用研究[J].科技經濟導刊，2019（23）：85.

[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）：222-223.

[3]王振杰.淺談電氣自動化在太陽能光伏發電中的應用[J].中國戰略新興產業，2018（4）：37.