摘要：随着科学技术的不断进步与发展，可再生能源的应用也日益得到社会各界人士的关注，特别是太阳能等新兴的能源。太阳能是最有发展前景的可再生能源，其具有储量的无限性、存在的广泛性、应用的便捷性等特点，使其备受人们的欢迎。本文主要对太阳能光伏发电中电气自动化的应用进行了简要的分析。
关键词：太阳能光伏发电；电气自动化；应用
1 电气自动化系统概述
电气自动化技术顾名思义，就是依据自动化技术对传统的电气工作方法进行升级，这套系统的构成部分包括一组专门用来接收传输信号的接收设备和一组队所接收到的信号进行处理并对电气设备发送指令的输出设备，发电厂或变电站等终端通过对这两个系统的调度从而实现对整个电气生产系统的操作。自动化电气系统主要具备三方面的工作内容，首先是对终端系统在运行过程中所产生的相关数据进行采集，其次是对所采集到的数据结果进行有效的分析和判断，最后则是对所得到的判断结果形成指令后，传输到电气生产设备；利用这三项内容从而实现对整个电气生产工程的控制。利用自动化电气生产技术，复杂的电气设备生产过程将会得到有效的统一管理，从而极大的提升电气企业的生产管理效率；另一方面当电器生产设备出现问题和故障时，数据处理终端可以及时的发现这一问题，又迅速定位问题所发生的具体设备和具体原因，从而可以高效率的处理电气生产过程中出现的故障因素，从而避免这些问题的影响扩大化。电气工程是我国社会发展的基础保障，而电气自动化技术的广泛应用，促使电气工程快速实现了自动化和信息化。相对于传统的控制系统而言，电气自动化更加便捷和快速，有效提升了电力系统运行的安全性和稳定性。电气自动化技术在电网调度、变电站、发电厂分散控制以及继电保护器等电气工程中应用较为广泛，系统运行效率提升，安全性和稳定性更加可靠，这是电气自动化技术的优势，也是推动电气工程发展的重要途径。
2光伏发电原理和并网形式及特点
太阳能发电是传统发电的有益补充，鉴于其对环保与经济发展的重要性，各发达国家无不全力推动太阳能发电的工作，目前中小规模的太阳能发电已形成了产业。在微网中运行，通过中低压配电网接入互联特/超高压大电网，是光伏发电系统并网的重要特点。光伏发电系统并网的基本必要条件是，逆变器输出之正弦波电流的频率和相位与电网电压的频率和相位相同。光伏发电系统并网有2种形式：集中式并网和分散式并网。集中式并网：特点是所发电能被直接输送到大电网，由大电网统一调配向用户供电，与大电网之间的电力交换是单向的方式。适于大型光伏电站并网，通常离负荷点比较远，荒漠光伏电站采用这种方式并网。分散式并网：又称为分布式光伏发电并网，特点是所发出的电能直接分配到用电负载上，多余或不足的电力通过联结大电网来调节，与大电网之间的电力交换可能是双向的方式。适于小规模光伏发电系统，通常城区光伏发电系统采用这种方式，特别适于建筑结合的光伏系统。集中式光伏电站占地面积较大，而且对光照资源和电网要求比较严格。目前并网光伏电站所拥有的自动化系统有：（1）逆变器的自动检测功能和自动启停功能，特点是逆变器作为光伏电站的核心设备，功能强大，地位显赫，大规模并网光伏电站的逆变器台数较多，因此每台逆变器要根据电网电压、频率、相位角，自动检测跟踪并网，网上也是自动停止运行。（2）综合自动化后台，其主要特点是把所有光伏汇流箱、逆变器、箱变的电气参数通过通信通道汇集在后台，方便运维人员查看故障，尽快处理。（3）功率自动控制系统（AGC）的应用，最大特点是根据电网的调度要求自动调节光伏电站有功功率输出。（4）电压自动控制系统（AVC）的应用，最大特点是通过光伏电站配备的SVG或SVC无功补偿装置，调整电压，确保并网线路的电压质量。（5）光功率预测系统，特点是调度根据短期和超短期天气预报值，下发第2日和下一时段的发电计划，使随天气变化不断变化的光伏负荷出力，达到可控的目的。
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3太阳能光伏发电中电气自动化的应用
3.1电气自动化在光伏建筑、光伏水泵系统中的应用
电气自动化系统在实际应用过程中，被广泛应用到光伏建筑、光伏水泵系统当中。由于现代社会的快速发展，科学技术不断进步，自动化产品的数量和种类越来越多，但是在这些产品当中，最重要的就是监控软件在实践中的合理利用。无论是光伏发电站或者是光伏水泵系统，在针对这些系统进行监控和管理的时候，都需要非常大的电能才能够完成。如果是单纯利用电能，将会耗费非常大的电力资源，但是通过太阳能光伏发电，不仅能够对光伏发电的情况进行实时有效的监督，而且还能够结合实际情况，利用有效的监控软件对其进行控制。在现阶段比较常见的一些通信方式包括串口、通用分组无线服务技术等。
3.2在太阳能光伏发电系统直流逆变控制中的应用
太阳能光伏发电系统在实际应用过程中，由于其系统的性能非常强大，所以需要结合实际情况，对其进行合理利用。太阳能光伏发电系统可以直接将太阳光能在很短的时间内，将其直接转变成为可以使用的电能。如果单纯从光伏系统和电网相互之间的关系进行分析，太阳能光伏发电系统在实际应用过程中，可以分别以光伏系统、并网系统这两个独立系统实现应用。在其中还会涉及到一些零散的部件，比如光伏电池组建、电力转换装置等。在针对上述一些零部件、器件等进行有效控制时，将电气自动化控制技术科学合理的应用其中。这样不仅有利于将直流光伏电能之间转变成为交流电能，而且还能够将转换完成的电流顺利输送到电网系统当中，为其提供良好的能源供给。
3.3电气自动化应用在光伏发电并网系统中
并网发电系统是将太阳能伏光发电系统与常规电网进行连接，共同承担电力供应任务，在白天阳光充足的时候，逆变器将光伏系统直流电逆变成正弦交流电，其中产生的交流电可以直接供给交流负载，然后将剩余的电能输入电网，或者直接将产生的全部电能并入电网。在没有太阳时，负载用电全部由常规电网供给。电气自动化技术能够根据太阳能发电量分析常规电网需要电量数据，从而判断是否需要供电、何时供电。
3.4电气自动化应用在光伏发电无功补偿控制中
光伏发电系统结构比较复杂，其中元器件绝大部分为电子元器件，电子元器件在启用过程中会产生无功损耗以及谐波，谐波会导致电力系统不稳定，严重时会造成供给电压不足或者电压超负荷的情况。但是通过电气自动化控制系统便能够进行精准调节，使无功损耗以及谐波不会影响到太阳能光伏发电供电的稳定性。
4结语
在我国现阶段，电气自动化被广泛的应用到了人们日常的生产和生活中，随着电气自动化技术的应用日渐成熟，人们对电气自动化技术的了解也日益深刻，从而促进了电气自动化技术的快速发展，推动了我国社会的进步。
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论文作者:张波琦,张俊杰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签：光伏论文; 电网论文; 系统论文; 太阳能论文; 电气自动化论文; 电能论文; 电气论文; 《电力设备》2019年第1期论文;