摘要：当前，太阳能是太阳内部氢核聚变产生的辐射能源，相对于地球而言，太阳能可以算作一种永恒的能量来源，取之不尽、用之不竭，并且没有污染。我国大部分地区光照充足，这给太阳能光伏发电技术的发展提供了充足条件。目前，太阳能光伏发电作为一个新兴产业正在迅速发展，具有非常远大的发展前景。基于此，文章就太阳能光伏发电系统控制问题进行相关的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。
关键词：太阳能；光伏发电系统；控制问题
1 光伏发电系统设计要点
1.1基本数据收集分析
光伏发电系统设计前考察安装地点，全面了解安装现场经纬度、日照强度、年平均日照、平均气温及降水量等。做好基本数据收集工作后，综合分析数据资料，为学好设计做好铺垫。
1.2设计光伏电池组件
光电电池组件设计过程中，充分考虑安装地平均日负载用电情况，考虑未来负载发展趋势展开设计。
①计算电池组件并联数量的公式并联数量＝日平均负载/[库伦效率×(衰减因子×组件日输出)]
②计算电池组件串联数量的公式串联数量＝系统电压/组件电压
1.3设计蓄电池组
进行蓄电池组设计时，需要考虑当蓄电池组受到太阳光照连续偏低时，如何充分满足负载需求。根据计算出的蓄电池组容量确定单体蓄电池的数量，但实际中并联的电池组不超过四个以保证电池之间的平衡。设计中考虑到蓄电池故障情况，会设置两组并联模式，这样其中一组电池出现故障后另一组可以正常工作，就可以直接对出现故障的一组蓄电池进行维修，整个过程中保证系统正常工作。
1.4设计最佳安装倾角
太阳能光伏发电系统设计中一个重要环节就是确定电池组件的最佳安装倾角。计算组件最佳倾角过程较为复杂，虽说实际中有不同的计算方式，但都存在一定的误差。目前有专家通过计算机计算出我国部分城市的最佳安装倾角，实际设计过程中设计人员只需要查出最佳安装倾角即可。
2 太阳能光伏发电系统组成
以分布式光伏发电系统为例，其系统运行方式：在有太阳辐射的条件下，太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出成直流电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，经并网逆变器逆变成交流电，再由变压器将电压转变为电网要求电压后由输电线路送入公共电网。
2.1支架系统
太阳能光伏支架系统可分为固定式和跟踪式。用于摆放、固定光伏组件的支撑系统，一般由铝合金、碳钢或不锈钢材料制成。支架系统保证了光伏组件的最佳朝向和倾角，并且能够抵抗风荷载、雪荷载、地震等要求。
2.2太阳能电池组件
太阳能电池组件是一种将太阳能电池片联接并封装起来，在工程应用中是能够产生直流电电能的最小的太阳能电池片的组合单元。电池组件中的电池片由硅基、硒基半导体材料制成。目前市场上的组件以硅基半导体材料为主，常见的有单晶硅电池片和多晶硅电池片，转换率和可靠性较高。
2.3汇流箱
汇流箱是将多组太阳能光伏电池阵列汇集后接入到逆变器的装置，其作用是减少光伏组串与逆变器之间的接线数量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工程中一般把一定数量并且规格相同的光伏电池组件串联起来，组成光伏阵列，然后再将若干个光伏阵列并联接入光伏防雷汇流箱中，在防雷汇流箱内完成汇流后，通过控制器将组件所产生的直流电流送入到光伏逆变器。
2.4逆变器
能够将直流电能转换成交流电能的电气设备叫做逆变器。逆变器不仅具有直流、交流变换功能，还具有自动启动和停机、最大功率跟踪控制、防单独运行（并网系统用）、自动电压调整（并网系统用）、直流检测（并网系统用）、直流接地检测（并网系统用）等功能。光伏逆变器根据布置型式的不同可分为：集中式逆变器、组串式逆变器和集散式逆变器。
2.5变压器
太阳能光伏发电系统中所使用的变压器，一般是为了将系统所发电能的电压转变到所要求的电压等级、增加电能传输距离而设置，因此一般为交流升压变压器。
2.6输电线路
太阳能光伏发电系统中的输电线路一般是为了将光伏发电系统发出的电能收集或并网送出。在并网型光伏发电系统中输电线路是为了将光伏发电站所生产的电能送入到公共电网而设置。
3 对于太阳能光伏发电系统有效控制的措施
3.1对太阳能电池组件合理配置
目前多采用太阳能电池组件一般为单晶和多晶硅太阳能电池。其基本上由钢化玻璃、PTT等材料热压密封制成，具有坚固、抗寒、耐高温、安装简便等优点。在太阳能电池组件内部封装了多个电池单元，电池单元经过串联/并联后能有效提供电池组件的输出电流和电压，便于实际使用，目前普遍采用60或72片封装。
3.2正确选择太阳能光伏控制器
在太阳能光伏发电的控制器选择中，要根据系统电压的等级来进行选择，同时还需要详细计算发电系统的容量以及组件串的并联数量，来确定控制器的控制方式。例如，直流路灯的光源是30V，那么控制器应该选择30V。对于控制器是否具有蓄电池放电控制功能，这是根据负载特点来决定。对于用户的其他需求而设置的一些功能，则需要根据相关的控制器产品型号经过比较来选择。
3.3进行有效的并网发电控制
光伏逆变器能够将电池组件发出的直流电逆变为与电网频率相同，满足电网电能质量要求的交流电，从而让光伏发电系统能与公共电网连接。但是由于太阳能光伏发电系统具有一定的独立性，当国家电网需要维护和检修的过程时，就会处于断电状态，而这时如果太阳能发电系统依然处于运行状态，就会形成孤岛效应。这就容易对维修保养的工作人员先造成危害，而且也会因自身的负载过大，导致电力和电压的不稳定，损害整个太阳能发电系统。对于这个问题，为了对光伏发电系统进行有效控制，就需要在逆变器具备有自动侦测功能，即防孤岛保护。一般这种侦测分为主动和被动两类，主动侦测就是逆变器主动释放一个信号，观察电网是否正常运行;被动检测就是当电网的功率和电压出现异常情况，而导致光伏发电系统的电压、相位等情况发生改变，而做出的判断。同时还有一种特殊的情况，就是国家电网突然跳闸断电，也会对太阳能发电系统产生较大的影响，一般这种情况比较少见，但是也需要注意监测。
综上，目前我国已形成相对完善的太阳能光伏发电系统设计技术，在实际中发挥着重要作用，有效缓解了我国电能不足情况。所以今后需要进一步加大对于太阳能发电系统的研究，使得更多的先进技术得到具体应用。
参考文献
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论文作者:唐生迪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/3
标签：光伏论文; 系统论文; 太阳能论文; 组件论文; 逆变器论文; 电池论文; 太阳能电池论文; 《基层建设》2017年第20期论文;