浅谈电气自动化在太阳能光伏发电中的应用尹明军
摘要：由于社会经济的快速发展，不可再生的一次能源被过度的使用，导致一
次性能源较为匮乏。

与一次性不可再生能源相比，太阳能的储量十分丰富，根据
相关的调查报告显示，太阳在地球表面所创造出的能量可以达到17万亿在据相
关资料统计，太阳辐射到地球表面上的能量能够达到17.5万亿千瓦，其能量大约
是全球一年能源消耗量的3.6万倍。

因此，如何利用好太阳能资源是一个重大的
问题。

关键词：电气自动化；太阳能光伏发电；应用
1光伏发电系统的结构及特点
光伏发电系统是可直接将光能转化为电能的一种发电系统。

根据不同的特点，太阳能光伏发电可分为光伏发电、光热发电。

太阳能光伏发电也指太阳能发电，
即可简称为“光电”。

光电是利用半导体的光伏特性，将光能直接转化为电能的一
种新型技术。

近年来，随着我国科学技术的不断发展，光电技术的应用也越来越
完善和成熟。

其中，太阳能电池在经过串联、封装后可形成电磁组件，并加强控
制器，即可组成光伏发电装置。

由于光伏发电系统具有的优点，已被我国广泛应
用于电力发电事业中。

光伏发电主要具有以下特点。

（1）无转动部件，使得系
统运行无噪音。

（2）不排放废水，无空气污染。

（3）维修费用低，维修保养作
业简单。

（4）无工质消耗，运行安全可靠。

（5）电池使用寿命长。

（6）启动快，在有阳光的情况下，即可发电。

（7）适用范围广，如工厂、变电站、居民楼。

（8）建设周期短，安装简单。

（9）建设规模可大可小。

2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。

3电气自动化在太阳能光伏发电领域的应用
3.1电气自动化在电力行业的应用
现代化的电气工程基础就是电气自动技术的应用，电气自动化为工业的发展
提供了源源不断的动力，特别是在电力行业，电气自动化技术能够在最大的程度
上提高电力系统的运行效率。

在电气工程中，合理的应用电气自动化技术不仅可
以减少工作人员的劳动程度，而且还能够降低电力生产事故的发生几率，从而提
升了电力系统运行的稳定性与安全性，增加了电气工程的经济效益。

3.2电气自动化的控制方式
电气自动化系统具有非常优越的性能，它被广泛的应用到了公寓楼、商场等
生活场所，初次之外，它还被普遍的应用到了生态环境的保护、医疗卫生行业以
及工业生产等领域。

在供暖、照明、安全监控等方面[1]，电气自动化技术也得到
了有效的应用。

人们可以利用远程监控、定时控制以及电脑控制等方式实现对家
电和仪器的控制，并减少工作人员的工作负担。

电气自动化控制系统在应用的过
程中，要根据该系统的设计方法进行认真的分析，有利于电气自动化控制系统能
够更好的应用到实际生活当中。

3.3电气自动化在光伏建筑以及光伏水泵系统方面的应用
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，自动化产品的
种类较多，其中最重要的就是监控软件的应用。

一般情况下，不论是光伏发电站
还是光伏水泵系统的监控，都需要对成百上千的太阳能电池板的发电情况进行监控，为此就必须要合理灵活的运用监控软件和通信方式。

其中经常运用到的通信
方式有以下几种；串口、通用分组无线服务技术以及北斗无线通信。

3.4电气自动化在太阳能光伏发电系统直流逆变控制的应用
太阳能光伏发电系统非常强大，它是一个可以把太阳光能在短时间内转换为
电能的装置，从光伏系统和电网之间的联系来看，太阳能光伏发电系统可以分为
两个独立于电网的系统，分别是光伏系统和并网系统，其中包括了一些零散的光
伏电池组件、电力转换装置、蓄电池组以及变压器，在控制上述器件的过程中应
用电气自动化控制技术，就可以更好的把直流光伏电能转换为交流电能，并顺利
的输送到电网系统当中。

3.5在太阳能光伏发电并网系统的应用
当光伏发电网络系统在进行正常运转的过程中，一般都会根据不同类型的发
电模式的特点，进行合理的搭配使用，根据实际的情况，在不同的用电时期要采
用不同类型的发电模式从而在一定程度上减少光伏发电系统在并网过程中给电网
造成的巨大冲击和不利影响。

电气自动化技术的应用能够及时对同期点两侧的电
气量进行检测，利用较强的逻辑性来判断和分析同期并列要求的数据，并根据弥
补数据在传输过程中产生的时间差，提早下达同期合闸的指令，从而满足同期合
闸频率偏差、电压偏差等一系列数据的要求。

3.6电气自动化在太原能光伏发电系统无功补偿控制的应用
太阳能光伏发电系统的组成较为复杂，其中元器件大部分都是电子元器件，
这就会造成无功损耗以及谐波，从而导致电力系统的不稳定，电压质量无法达到
合格的标准。

但是，通过应用电气自动化控制系统，就可以精准的检测出无功的
实际需求量，在无功自动控制的过程中，无功调节的范围要严格按照光伏发电无
功电压控制系统的具体要求来对无功进行控制。

3.7电气自动化在太原能光伏发电系统设备全寿命周期控制中的应用
长期以来，电气设备大部分都是在运行的过程中出现问题时才会进行检修，
这会严重的影响供电系统的稳定性与可靠性，并在一定程度上减少了电气设备的
全寿命周期运行。

电气自动化技术的应用，能够快速的检测出设备正常运行的状
态量，并可以分析与判断出该设备在运行的过程中是否存在故障，有利于相关工
作人员制定出科学合理的设备检修计划，从而进一步保障设备的正常与稳定运行，提升设备的全寿命周期运行。

4电气自动化在太阳能光伏发电的发展趋势
我国幅员辽阔，这就为太阳能光伏发电的发展奠定了坚实的基础。

太阳能光
伏发电的具有良好的发展前景，通过电气自动化在太阳能发电领域的应用，就在
一定程度上增加了太阳能发电系统的稳定性与可靠性，并且可以有效的降低人力
的投入，对太阳能光伏发电的生产以及传送过程进行监督与控制。

目前，我国百
分之八十的电力能源都是火电厂提供的，由于设备的构造以及材料的不同，使得
火电厂在运行的过程中，热能回收出现差异的现象，热能回收率较低会对社会经
济的发展造成一定的影响。

另外，站在环境保护的角度上，电力系统未来的发展
方向一定会注重光伏发电、风力发电以及水能发电等清洁可再生能源上。

5结论
综上所述，本文对光伏发电系统的结构及其特点进行分析，并针对影响光伏
发电系统可靠性的因素，提出了提升日常维护工作的水平、对系统设计方案进行
优化、确保选用元器件的质量三方面优化策略。

但系统维修和使用不当、系统设
计存在不足、光电元器件失效等问题，依然影响着光伏发电系统的可靠性。

因此，在未来的工作中，还需加强对太阳能光伏发电系统可靠性的研究，从而为提升光
伏发电系统的可靠性，促进光伏发电事业的发展作出更大的贡献。

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