电气自动化在太阳能光伏系统中的应用

摘 要：为了给人们创造更好的生活，给社会生产带来更大的效益，同时，满足国家发展绿色经济的战略目标，利用太阳能光伏发电已成为必然趋势。如何实现对太阳能光伏发电过程的监控和管理，促进太阳能光伏发电系统的稳定运行，电气自动化成为不可或缺的技术。文章探索了电气自动化与太阳能光伏发电存在的密不可分的联系，实践证明，电气自动化可以推动可再生能源的发展，也有利于生态环境的保护，促进绿色产业经济的发展。

关键词：电气自动化;太阳能;光伏系统;应用

一、 引言

我国的光伏市场不断涌现出新的挑战和机遇，这也给国内光伏行业上、中、下游产业的发展带来新的生机与活力。我国要实现从光伏制造大国向应用大国的战略转变，要想在未来激烈的产业竞争中取得优势，必须降低生产成本，其关键在于要提升生产流程的自动化程度。

二、 太阳能光伏发电的现状

全球经济的高速发展，现代社会的快速发展，全世界都在积极落实绿色环保理念，绿色能源在现代社会的应用，受到了人们的广泛关注和重视。与此同时，“低碳生活”方式的推出，对人们的环保意识和行为也产生了一定的积极影响。在西方一些发达国家，太阳能光伏发电技术受到了相关部门、学者以及人们的重视和关注，各个国家的政府部门都出台与太阳能光伏发电技术相关的政策，对其提供良好的支持。在这种大环境背景下，我国也逐渐意识到太阳能光伏发电的重要性，并且开始逐渐普及太阳能光伏发电技术。这样不仅能够实现可再生能源科学合理的利用，而且还能够对生态环境起到良好的保护效果。

三、 电气自动化在太阳能光伏发电领域的应用

（一）电气自动化在电力行业的应用

电气自动化是现代电气工程的支撑，也是所有工业发展的基础与原动力，电气自动化技术在电力行业中的应用大大提高了整个电力系统的工作效率。电气自动化系统的应用可以促进电气工程的发展，有效地降低人力的劳动程度，能够实现电力生产、减少电力事故的发生，大大保证了供电的可靠性和稳定性，从而提高电气工程的经济效益。

（二）电气自动化的控制方式

电气自动化系统由于其良好的性能得到了广泛的应用，除了用于居民楼宇、商场安保等生活设施外，在工业生产、环境保护、医疗卫生等领域也得到了广泛应用。自动化技术还可以应用到安全监测、供暖系统、照明系统等各方面的系统。我们可以采用远程控制、定时控制、无线控制、电脑控制等控制方式。通过电脑和网络相结合进行控制，这种控制可以实现对家电的控制，实现性能计算，实时监测、趋势记录，打印报表，帮助操作人员排除故障。电气自动化控制系统的应用需结合系统设计方法分析，应用到这一功能设计的部分就是当前电气自动化控制系统的现实应用。

（三）在光伏建筑以及光伏水泵系统的应用

在光伏并网、光伏建筑以及光伏水泵系统领域，自动化产品应用广泛，最关键的应用产品是监控软件。通常一个光伏电站或者光伏水泵系统，有多到上千个太阳能电池板发电系统的工作状态需要进行监控，因此需要灵活的通信方式和專业的监控软件。常用的通信方式包括串口、以太网或者GPRS/北斗无线通信。

（四）在太阳能光伏发电系统直流逆变控制的应用

太阳能光伏发电系统是直接将太阳光能转换为电能的装置，根据光伏系统与电网的关系，可以分为独立于电网的光伏系统和并网系统，一般包括光伏电池组件、电力电子变换装置（如逆变器）、变压器、控制器和蓄电池组，通过电气自动化控制技术对上述元器件的控制，可实现直流光伏电能转换为合格的交流电能，输入电网系统。

（五）在太阳能光伏发电并网系统的应用

在光伏发电网络系统运行的过程中，通常是通过将类型不同的各种发电模式进行搭配使用，采用不同的发电模式运用到用电的不同时期。为避免光伏发电系统并网时对电网的冲击，通过电气自动化技术，实时检测同期点两侧的电气量，通过逻辑判断捕捉满足同期并列要求的数据，并结合弥补数据传输的时间差，提前（即导前时间）发送同期合闸命令，使得同期合闸时频率偏差、电压偏差等数据均满足要求。

（六）在太阳能光伏发电系统无功补偿控制的应用

由于太阳能光伏发电系统中的元器件大多为电子元器件，会产生无功损耗及谐波，使得电压质量不合格，通过电气自动化控制系统，可检测无功需要量，通过无功自动控制使无功调节范围按光伏发电无功电压控制系统的协调要求进行无功/电压控制。

四、 电气自动化在太阳能光伏发电中的应用趋势

虽然我国地大物博、资源丰富，但在几十年的快速发展过程中，大量不可再生资源面临枯竭，而现阶段的资源和能源问题已成为限制国家经济发展、人们生活水平提高的重要问题。也正是在这样的环境下，太阳能光伏发电有了广阔的发展前景，通过电气自动化在太阳能发电领域的应用，实现了光伏发电的可靠性和经济性，同时大大减轻了人力工作负担，对光伏发电全过程进行监控和管理，提高了发电效率。

五、 结语

光伏发电作为新兴可再生能源技术，能够在一定程度上缓解国家的能源紧缺问题。光伏系统能够将外界阳光转化为电能供给人们使用，而且能源生产过程中，并不会有资源损耗、空气污染等破坏环保系统的弊端，所以能够高效利用太阳能成为所有人关注的重点，而电气自动化能够有效提高太阳能利用效率，所以对电气自动化在太阳能光伏发电中的应用进行研究，符合我国新时期坚持可持续发展战略需求。

参考文献：

[1]杨帅.浅析我国电气自动化技术的发展现状与趋势[J].大科技，2017（31）.

作者简介：

李颖，阳光电源股份有限公司。