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摘要：由于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。
关键词：太阳能；电气自动化；发电领域；应用
光伏系统能够将外界阳光转化为电能供给人们使用，而且能源生产过程中，并不会有资源损耗、空气污染等破坏环保系统的弊端，所以能够高效利用太阳能成为所有人关注的重点，而电气自动化能够有效提高太阳能利用效率，所以对电气自动化在太阳能光伏发电中的应用进行研究，符合我国新时期坚持可持续发展战略需求。
一、太阳能光伏发电技术的现状
在全世界倡导可持续发展的形势下，“绿色能源”的应用以及“低碳生活”的方式都广泛的出现了人们日常的生活当中。在西方的发达国家，太阳能光伏发电技术非常受重视，各国相关的政府部门纷纷出台支持太阳能光伏发电技术的政策，在这种趋势下，我国等发展中国家也开始普及并应用太阳能光伏发电技术，从而进一步的推动了可再生能源的发展，并有利于生态环境的保护。
二、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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三、电气自动化在太阳能光伏发电领域的应用
1.在电力行业的应用。工业作为国家经济建设的第一产业，电自动化是工业发展中不可缺少的技术，特别是在电力行业。电力对国家发展的重要性不言而喻，电气自动化技术可以有效提高电力系统的运行效率，可以有效减少工作人员的负担，减少和预防电力生产事故的发生，全面提升电力系统运行的稳定性与安全性。
2.电气自动化的控制方式。电气自动化技术除了被应用于居民的生活中外，还被应用于生态环境保护、医疗卫生行业及工业生产等领域，以及在社会基础建设中也得到了广泛使用，如供暖、监控等。如今，电气自动化逐渐实现智能化发展，人们通过网络技术，可以实现对家电和仪器的远程监控，真正实现人工智能，减少人们的工作负担。
3.在光伏建筑及光伏水泵系统方面的应用。目前，电气自动化在光伏建筑和光伏水泵系统方面的应用比较广泛，尤其是在软件控制方面的使用。在实践中，不论是光伏发电站还是光伏水泵系统的监控，必须对太阳能板的发电情况和工作情况进行监控，这不仅是为了保障设备的稳定、安全运行，还能及时发现问题，防患于未然，减少意外的发生。为此，必须合理灵活地运用监控软件和通信方式，常见的几种通讯方式有串口、通用分组无线服务技术以及北斗无线通信。
4.在太阳能光伏发电系统直流逆变控制中的应用。作为太阳能光伏发电系统，其系统结构和参数是非常强大和复杂的，因为在技术和功能设计上，要利用发电系统，将太阳能在短时间内转化成电能装置。太阳能光伏发电系统中，主要包含了一些常见并重要的光伏电池组件、电力转换装置、蓄电池组及变压器等，要保证这些组件能正常运行，并对其工作情况进行监控和管理，就必须使用电气自动化技术。通过电气自动化技术，将直流光伏电能转换为交流电能，在输送到电网中，为社会提供电力支持。电气自动化在太阳能光伏发电中是一种不可缺少的技术，更是一项伟大的技术。
5.在太阳能光伏发电并网系统中的应用。现在光伏发电系统已经实现了智能化，会根据不同的需要采用不同的发电模式，这就要求电自动化技术能判定出不同的发电类型。根据发电特点，合理分配和使用光伏发电系统运行模式，减少在发电过程中给电网带来的过大负荷和损坏。有了电气自动化技术，就可以对光伏发电系统中同期点两侧的电气量进行检测，并分析和判断所需的不同发电模式，根据弥补数据在传输过程中产生的时间差，对合闸频率和时间点进行把控，有效减少系统负担，提高光伏发电效率。
6.在太原能光伏发电系统无功补偿控制中的应用。光伏发电系统是一项高端技术，系统内部的构造和组成比较复杂，系统中常见的元器件通常是电子元器件，电子元器件的特点是在工作中会出现无功损耗及谐波，偶尔会出现电力不稳定的情况，导致电压不稳，一直无法控制在高质量发电范围内。但是，通过应用电气自动化控制系统，可以判定无功的实际需求量，控制无功损耗，将其调整到正常范围内，并根据光伏发电系统的实际需求对无功进行控制，有效缓解电压不稳的问题。
7.在太原能光伏发电系统设备全寿命周期控制中的应用。我国在太阳能光伏发电领域虽然已经成为佼佼者，但由于起步晚，发展过于迅速等，光伏发电管理方面存在一些不足。例如，很多单位通常是在光伏发电出现问题时，才开始对设备进行检修，这不仅会影响发电效率和质量，还会给日常用电带来问题。利用电自动化技术，能够及时预测和监测出设备的运行状态，对其进行全面监控，以便检修人员能及时制订检修计划，延长设备的使用周期和使用质量。
电气自动化被广泛应用在各个行业，也能够提升太阳能光伏发电的效率。总而言之，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:郭伟栋
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/8/29
标签：光伏论文; 太阳能论文; 系统论文; 电气自动化论文; 电网论文; 技术论文; 电站论文; 《防护工程》2019年12期论文;