顾博雅
大唐陕西发电有限公司麟游分公司 陕西省宝鸡市 721000
摘要：随着化石能源的不断消耗，人们对于新能源的关注度在不断的上升，如何通过有效的措施和手段，提升可再生能源的利用率，成为社会各界关注的重点。太阳能作为一种新兴的可再生资源能够有效地缓解能源紧张的问题，结合电气自动化设备，能够大幅提高太阳能发电的效果。本文结合实际应用情况，对电气自动化在太阳能光伏发电中的应用进行了探究。
关键词：电气自动化；太阳能；光伏发电；应用探究
前言：
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源，通过光伏发电技术，让阳关转化为电能，有利于缓解我国能源缺乏的危机。并且太阳能光伏系统在发电过程中，不会对环境造成严重污染，可以说，利用太阳能发电有着广阔的发展前景。但是目前存在着效率过低的现象，而电气自动化可以提高太阳能发电系统的效率，所以要加大电气自动化在太阳能光伏发电中的应用力度，提高太阳能光伏发电的效率。
一、太阳能光伏发电的运行原理和特征
太阳能光伏发电的原理，就是根据阳光有着良好的光伏效应，这种效应可以把太阳光的散射辐射、反射辐射等多种类型的太阳辐射转化为电能，从而满足发电需求。通过充放电控制器和蓄电池以及逆变器就形成了太阳能光伏发电系统。太阳能发电系统和其他发电系统相比有着良好的先天优势，首先太阳能发电系统的能量来源是太阳，我们目前不用担心它的能源会发生枯竭；并且各个区域都能够得到光照，所以在发电的过程中，不用考虑地域的因素，这对偏远地区来说是一个极好消息；太阳能光伏发电系统和其他系统相比，处在一个相对静止的状态，所以不会出现运动部件损耗的现象，发电设备可以使用较长时间，并且易于维护。
当前对太阳能的利用方式主要有三种：光热效应、光伏发电利用、光化学转化。光热利用具有成本低、方便、热效率高等特点，但是存在着使用场景少，不利于能量传输等特点。光化学转化一般指的是植物的光合作用，这样的光化学反应人类目前还不能有效地掌握。光伏发电是人们利用光能的最主要形式，并且具有使用方便，传输便捷等优点。并且太阳能电池的原材料硅的含量十分地丰富。随着科学技术的发展，太阳能的转化效率必然越来越高，太阳能电池板的生产成本必然不断下降，这些都促使太阳能发电系统，都将在未来人们的生产生活中占据重要的地位。
二、当前太阳能光伏发电的现状
我国为了摆脱对于化石燃料的依赖，一方面采取多种创新手段和措施提高资源的利用率，减少资源浪费，另一方面大力发展新能源，倡导可再生能源的大力使用，太阳能光伏发电在当前的政策下发展迅速。但是由于我国新能源起步比较晚，我国的新能源基础建设相对于发达国家还比较落后，好在我国比较重视新能源发电项目，相关政府对太阳能发电的支持力度比较高，为了充分地发挥太阳能光伏发电的优势，我国相关单位，结合我国的国情，制定了具有中国特色的太阳能发电系统，当前我国的太阳能光伏发电技术已经初步成型，太阳能发电厂也已经初具规模，在以后的时间内，以太阳能光伏发电为代表的清洁能源发电项目必定成为电力发展的主要内容。太阳能光伏发电项目也会成为我国社会生产生活中不可缺少的项目。
三、电气自动化在太阳能光伏发电中的应用
（一）电力行业中电气自动化的应用
随着经济的快速发展，电气自动化技术得到了很好的应用，为电力系统的安全高效的运行提供了保障。可以说电气自动化技术，支撑起了电力行业的快速发展。在电力工程项目的建设中，大量地运用电气自动化设备，不仅有效地促进了电气自动化技术的提高，推动我国电气工程的发展，并且优化了我国电力行业的工作质量，推动电力行业的快速发展。电力项目中大量使用电气自动化设备，促进了电力行业又好又快的发展，为我国民生的发展，奠定了坚实的基础，同时有效地减少了传统电力行业建设中存在的安全风险，降低了电力行业的建设成本，增加了电力行业的效益。
电气自动化的大量应用，也缓解了相关人员的工作压力，也减少了因为人为原因导致的故障，提高了电力系统的稳定性。
（二）电气自动化在光伏发电系统直流逆变中的应用情况
太阳能发电系统和传统的发电项目相比，具有不受场地限制、能源用之不竭等好处，但是目前的光伏发电系统的成本比较高、结构设计复杂，并且发电系统发的电一般都是直流电，在当前以交流电为主的社会中，这就需要把太阳能光伏发电系统产生的直流电，转变成交流电。在这个过程中，就需要用到电气自动化技术，利用电气自动化技术，控制好充放电控制器、蓄电池、逆变器等，使得各个器件都能够高效率的运转，并且对各个器件进行监控，进而确保光伏发电系统能够顺利地将直流电转化为交流电。
（三）太阳能光伏发电系统在并网系统中的应用
随着太阳能发电系统智能化的提升，发电模式也出现了一定的改变。目前主要有独立光伏发电系统、并网光伏发电系统和分布式光伏发电系统。独立发电系统一般规模比较小，适合家用或者偏远驻扎地使用，具有很高的灵活性。并网发电系统和分布式发电系统相对于独立发电系统规模较大，并且存在安全性高。资源消耗少等特点。这两种类型的发电系统产生的直流电，经过逆变器转变成交流电以后就可以直接接入国家电网。电气自动化技术则可以减少光伏发电系统在接入电网的过程中对电网的冲击，从而降低发电过程中对电网带来的损耗。
（四）在光伏建筑和水泵系统中的应用
随着太阳能光伏系统的大量使用，对光伏发电系统管理的难度也在不断增大，如果只是凭人员对光伏模块进行检修，那么很难及时地发现太阳能光伏系统的故障，进而影响光伏发电系统的稳定运行。自动化监控设备可以很好地解决这个问题，自动化监控系统可以对光伏建筑和光伏泵等系统的电池板的电压电流、饱和度、运行状况、逆变器等器件的工作状态进行检测，记录系统运行的参数，并及时地对存在的隐患和故障进行警报。相关工作人员只需要通过监控系统的数据，分析出哪些光伏模块出现问题，从而对模块进行紧急的维修，确保发电系统能够正常运行。
（五）在无功补偿控制中的应用
光伏发电系统中很多元器件都属于电子元件，电子元件在使用中，不可避免地就会产生无功损耗和谐波，谐波对于电力系统的稳定性有着很大的影响，严重情况下还会导致电压不足或者电压超过负荷情况出现，对电网造成巨大的冲击。但是通过电气自动化设备，合理地运用无功补偿装置和滤波装置，能够精准的调节光伏发电设备的无功电压，通过对元器件进行监控，从而控制无功功率的损耗，确保电子元件的无功损耗和谐波影响太阳能发电系统的正常运行。
（六）在光伏发电设备的生命周期控制中的应用
我国的太阳能发电技术相比于发达国家起步较晚，在对发电设备的管理上有很多的不足。很多太阳能光伏发电厂，都是在光伏发电系统出现问题时才去检修，当光伏发电系统出现问题的时候，一般是系统已经不正常工作很久才导致的，设备“带病”运行，会降低太阳能光伏系统的发电质量和发电效率，影响发电系统的可靠性，缩短系统的生命周期。通过电气自动化技术可以有效地减少光伏系统的这些问题，通过对设备的振动偏差、允许温升等状态进行监控，可以检测设备是否出现异常，相关工作人员，可以通过设备的运行记录，对系统制定合理的维修计划，从而延长设备的使用周期。
总结：
综上述所，随着国家越来越重视对清洁能源的使用，利用光伏发电也成为了必然的趋势。利用电气自动化技术对太阳能发电系统进行监控和管理，能够有效地提高太阳能发电系统的效率，促进光伏发电行业的健康发展。
参考文献：
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