分布式控制在光伏发电技术中的应用分析论文_王河新

分布式控制在光伏发电技术中的应用分析论文_王河新

特变电工股份有限公司 新疆昌吉 831100

摘要:在对电能进行开发使用的过程中,伴随着环境方面的问题,从而加剧了环境的污染程度。在此形势下,新能源发电技术得以研发,尤其是太阳能、风能获取了较好发展,此类清洁能源的运用有效缩减了煤炭发电所致的噪音与环境污染,能对不可再生资源予以保护,推动社会长远且稳定发展。就分布式控制系统来看,其将清洁能源为基础,在光伏发电系统中的运用能改善传统光伏发电系统的缺陷,确保电力存储、转化快捷、高效。鉴于此,本文就分布式控制在光伏发电技术中的应用展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。

关键词:分布式控制;光伏发电技术;应用

1.分布式控制在光伏发电技术中的应用思路

1.1基本方案与拓扑结构

分布式控制适用于光伏发电技术的模式较为多元,此次研究拟设整套工程方案,对递进式工作系统予以利用,从而保证控制效果。基本方案即经由传感器采集数据,借助计算机对数据分析与判定,发布后续命令,都选择有线通信模式,方案的要点即计算机对数据的判别。拓扑结构方面,囊括分布式监控设备(都存在自动化工作性能,基于传感器对光伏发电系统相应目标实时监测,囊括电池板等)、计算机控制中心(主要进行数据的统计与分析,且对重要数据予以保存)、通信系统(具体负责信息传输)、附属系统(囊括报警器等,是系统的执行部分)。

1.2工作流程

分布式控制流程如下:采集信息———有线传输———数据辨识———发布命令———处理。光伏发电系统没有异常或需对参数予以修改、具有安全问题,均需经由数据辨识与执行构件实施。就以XX区域的光伏发电系统而言,每天早、中、晚等各时段均应对电池板角度适当变动,从而获得更多光能,确保光电转化效果。实践期间,可对各时段电池板倾斜角予以计算,把其录入计算机作为默认程序,系统运行时采集时钟信息,及时传输至计算机,在核准后通过有线通信模式把命令传输至执行结构,从而对太阳能电池板仰角自动调节,此模式还能在问题处理、异常报警等方面运用。

2.分布式控制在光伏发电技术中的应用方法

2.1分布控制和实时处理

在光伏发电技术中,分布式控制的应用强调“分布”和“实时处理”两大要素,建议在工作中将光伏发电系统作为一个整体目标,做拓扑学拆分,明确需要进行控制的所有环节,针对所有环节进行分布控制。如系统的三大组成部分分别为:组件(太阳电池板)、控制器和逆变器,是需要控制的重点,此外,变压设备、储能设备等也需要进行实时控制,了解其工作态势,上述各个部分均放置至少一个智能化监控器。串联模式下的各个组件,应用一个智能化监控器进行信息的实时监测。所有监控器借助CAN总线系统、通信线路进行连接,由可以独立工作的计算机进行控制。实时处理以分布控制为基础,当各个监控器收集的数据存在异常,或者系统需要启动默认程序,由对应的计算机下达指令,自动化进行工作。实时处理的关键是数据精确匹配,需要加强机器训练。

2.2机器训练

机器训练结果对光伏发电系统弄分布式控制效果具备直观影响,就以故障处理来看,在光伏发电系统具有异常时,系统内电流、温度等参数将发生变化,对此类信息捕捉能视为机器训练、故障分析的基础。

2.3核心技术

本次设计中,关键性技术包括智能技术、传感器技术、有线通信技术、大数据技术以及信号转化技术等。其中智能技术以上文所述的计算机、机器训练为主,传感器技术、大数据技术、信号转化技术则以集成化的设备和第三方服务获取。通信技术的选取是分布式控制系统能否发挥作用的关键,以光伏发电系统作为对象,可选两大类通信技术,即有线通信技术和无线通信技术。为评估两类技术的有效性,研究人员进行了实验,结果上看,有线通信技术较无线通信技术更能抗拒电磁干扰,使传输的信号清晰可读。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实验以通信距离作为可变参数,以信号可读性作为直接观察指标,结果上看,当通信距离超过20m时,光伏发电系统的电磁干扰,将导致无线通信信号可读性降低5~10%,影响级别随距离增加而增加,当通信距离超过62m时,信号无法辨识。有线通信模式下,通信距离超过60m,信号依然可辨识,因此拟在方案中应用有线通信技术。此外,应用CAN总线技术,可以分别进行不同智能化监控器信息的传递,避免信号互扰。

3.分布式光伏电站发电效率的具体措施

为了确保分布式光伏电站安全稳定运行,全面提升发电效率,建议从以下几个方面来进行探索实施。

3.1加强标准化建设,提升分布式光伏发电站整体运行稳定性

想要确保分布式光伏发电站有效运行,应当首先加强标准化建设,对电站的设计以及运行维护等方面进行系统的处理和优化,从标准化建设的视角来进行分析,从而确保各项资源配置到位,设置合理,夯实运行基础。加强系统规划设计,可以将太阳光辐射强度进行系统的规划和分解,这样可以建立电站设备和运行的有效匹配机制,并在系统设计方面加强电压标准化处理,设计更加合理的方案并进行反复论证测试,切实通过电站标准化建设保障整体的运行效能。

3.2合理选择规范的设备型号

在分布式光伏电站建设中,设备的运行对于光伏电站的稳定安全运行起到关键的支撑保障作用,尤其是要注意的是设备的选型和质量。一方面所以要根据分布式光伏电站不同点位的具体运行要求,选择不同型号的匹配的设备型号,通常设备型号主要包含1MW方阵、MPPT逆变器等,不同的设备型号性能不一样,发挥的作用也不一样,所以要根据不同的运行环节,对设备型号进行科学匹配,确保符合运行的基本要求;另一方面要加强质量检验,确保设备采购质量,符合运行的规范,做好日常维护保养和性能检测,只有这样才能保证分布式光伏电站的稳定安全运行。

3.3加强施工管理

在分布式光伏电站运行过程中,建设施工也是重要的一个环节,由于分布式光伏电站建设是一项比较复杂的过程,涉及到多个环节,需要加强各个环节要素的全面控制,才能确保整体施工的规范性,所以要从施工设计,到具体的组织调度以及施工验收等各个环节高度重视,才能确保电力建设系统建设达标,为保障电力系统的稳定安全运行奠定基础。

3.4加强分布式光伏电站运行的安全质量全面检查

对于分布式光伏电站而言,发电效率的提升需要做好基础工作,所以应当注重质量安全的全面检查,分布式光伏电站的运行需要依靠太阳能电池接收板,所以要重点做好太阳能电池接收板的环境卫生清理,避免出现灰尘覆盖等情况影响发电效率,此外还要加强设备的统一调度管理,确保专人负责设备的日常维护保养和检修,加强技术人员的能力和素质培训,提高他们精细化管理意识和规范化操作水平,筑牢安全防线,利用专业知识有效排查各类隐患风险,切实提升发电效率。

结语

综上,光伏发电技术是一种先进的发电技术,其对控制能力的要求也更加复杂,要求实现实时化、综合化。以上述要求为视角,分布式控制能够在光伏发电技术中发挥积极作用,应用方法上,强调分布控制和实时处理。借助机器训练保证控制活动的精细化和科学化,利用传感器、通信技术、总线技术等作为系统的辅助技术。仿真模拟证明了上述理论的可行性,可作为参考推广于后续工作中。

参考文献:

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[5]时璟丽.分布式光伏的愿景和挑战[J].能源,2018(Z1):133-135.

论文作者:王河新

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第15期

论文发表时间:2019/9/19

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