太阳能光伏发电系统在腐蚀监测系统供电的应用

王鑫鑫

（大庆油田有限责任公司第十采油厂规划设计研究所，黑龙江 大庆 163000）

1 太阳能光伏发电系统的设计

太阳能光伏发电系统（如图1所示）为了达到太阳能利用率的最大化，采用跟踪监测的方式进行系统设计。在整个系统架构中的层次可以分为监控层、传输层以及采集层三个方面。其中采集层是最基础的层面，其中分布大量的采集节点，用于对太阳能的采集。然后利用CAN网络向传输层传输，传输层的核心系统为数据库管理系统，利用web服务器通过互联网实现监测和界面控制，而监控和界面控制则是监控层的核心内容[1]。监控层完成太阳光收集后将光能转为电能，并与防腐监测系统的电网连接，实现供电的作用。

图1 太阳能光伏发电系统结构图

2 太阳能光伏发电系统的结构设计

2.1 太阳能电池设计

太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心，通过电池板对太阳光线进行采集并转化为电能。太阳能电池板的材料为高效率晶体硅，并通过透光率较高的钢化玻璃进行封装，同时在边框上采用铝合金无螺钉紧固的模式。电池光电的转化率直接会影响供电效率，在电池组中额定容量设为10HR 1.8V/CELL。蓄电池的放电方式为100%放电。使用寿命可以循环300次以上，达到10～15年。

2.2 蓄电池设计

腐蚀监测系统供电方案设计中采用的蓄电池的额定电压为2V，通过串联形成蓄电池组，输出电压110V，在设计中结合电池容量配置不同的蓄电池组。蓄电池的结构比较复杂，其中包括电池组的大盖、面盖、负极板、隔板、安全阀以及端子和正负极等[2]。

2.3 控制器设计

控制器的光伏组件一般设置为1路到12路，利用微电脑芯片对电路进行控制，能够对放电参数点进行随意设置，同时在各参数的设计中需要具有相应的报警装置设置，一旦系统出现过放、过充或者短路等情况能够及时发出警示，实现保护功能。同时对蓄电池的电压以及光伏电池等电流等进行显示。

2.4 太阳能光伏发电系统线路设计

腐蚀监测系统供电的要求比较高，电压为常规电压，因此太阳能光伏发电系统的逆变器输出电压为220V，通过低压架空的方式降压后向终端用户传输。电力系统的导线采用的为220VLJ铝导线，与腐蚀监测系统连接的分支线路采用的使单芯铝线，线路两端架设水泥杆，通过镀锌角铁作为杆头的横担，同时在横担上设置绝缘瓷座。

2.5 太阳能充放电管理方式

为了提升对蓄电池充放电管理工作，可以将太阳能光伏蓄电池进行分组，将蓄电池转变为较多小容量的供电组，能够提升防腐监测系统的电流，而且阵列排布方式也有利于对太阳能的利用，有效预防小电流充电影响。为了提升管理效率，可以将与直流母线连接的蓄电池进行分组，然后采用小组单独放电的方式对蓄电池进行放电管理，在分组的过程中组内系统数量需要保持一定的水平，防止由于充放电的电流过小影响电路控制效果。

3 结语

综上所述，太阳能光伏发电供电系统在防腐监测中的应用能够有效解决防腐工作中的能源消耗问题，保证防腐系统监测效果。因此需要加强对防腐监控系统的研究，并将电力功能与太阳能光伏发电系统进行有效结合，保证供电的有效性，通过绿色能源达到降耗环保作用。