摘要：随着我国城市的快速发展，人们对电能的需求越来越高，光伏发电技术被广泛应用。分布式光伏发电技术既能节约能源，还具有环保功效，在一定层面填补了光伏发电技术的缺陷，备受各界关注，这便对其控制技术出具了新要求。本文先对分布式控制系统进行了阐述，而后对分布式控制在光伏发电技术中的应用思路、方式进行了探讨。
关键词：分布式控制；光伏发电技术；应用分析
引言
就电能的开发与运用而言，带来了一定的环境问题，加剧了环境污染。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。基于此，本文对分布式控制在光伏发电技术中的应用进行了探讨。
1分布式控制系统概述
（一）定义
分布式控制还被就叫做集散控制系统，即对工作过程实施统一管理与分散控制的计算机系统。光伏发电技术工作过程存在模式化性质与相应危险性，经由分布式控制能确保工作质量，让控制活动具备较强科学性与精准性，与系统常规作业、解决问题的实际需要相契合。
（二）基本结构
分布式光伏发电控制系统昂囊括能源、变换控制和管理、管理与优化控制用户侧负载这三大板块。其中，能源即构成系统电能来源的所有能源，如光伏发电大等；变换控制和管理具备显著效用，能自主切换电源并对能量流向予以控制，对电能进行存储管控，这是分布式控制系统中的核心成分；管理与优化控制用户侧负载即以变换控制和管理为支撑，给用户规划电能运用的最佳反感。在三大板块的协同作用下，构建产生了新能源管理与控制系统，其兼具电能管控和优化于一身。
2光伏发电技术对控制工作的要求
2.1实时化
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应，将光能直接转变为电能的一种技术。该系统借助太阳电池板、控制器和逆变器等设备进行工作，主要部件为电子元器件。由于光伏发电作业是实时进行的，控制工作必须满足对各个环节的实时监控，以及时有效地发现问题和隐患。如2016年某地光伏发电系统出现短路问题，因控制技术较为滞后，未能及时发觉事故，导致组件完全破坏，逆变器烧毁，损失高达40多万元。突出体现了控制实时化的重要性。
2.2综合化
从原理上看，太阳能电池经过串联后，进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。该过程中，多个设备和结构需要共同发挥作用，这要求控制工作具有综合化特点。如串联模式下的各个组件，其中某一个出现问题，就会影响其他组件作业，功率控制器参数异常，也会影响光电转化效率。实际工作中，需要借助计算机和多个工作元件，确保光伏发电系统各个部分均处于正常作业状态，对突发问题也应能够给予必要处理。
3分布式控制在光伏发电技术中的应用思路
3.1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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆拓扑结构方面，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）。
3.2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。
4分布式控制在光伏发电技术中的应用方式
4.1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。
4.2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。
4.3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。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。
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。望以此为分布式控制在光伏发电技术中更好的运用予以参考。
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论文作者:李桂红
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
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