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摘要：太阳能是属于一种可再生能源，具有便捷、储量大、清洁、无污染等优点，在各个领域都有着非常广阔的应用空间和发展潜力。光伏系统能够将太阳能转化为电能，同时还不会产生能源损耗和空气污染等问题，如何提升太阳能光伏发电的利用效果成为当前急需研究的课题。基于此，本文通过对电气自动化在电力行业、并网系统、光伏建筑、水泵系统、直流变频控制以及无功补偿控制等太阳能光伏发电方面的应用进行研究，不断提升太阳能光伏发电的利用效果，为实现我国经济的可持续发展提供了重要的能源基础。
关键词：电气自动化；太阳能；光伏发电；具体应用
1太阳能光伏发电的原理
1.1太阳能光伏发电的基本原理
太阳能光伏发电的基本原理是太阳能电池本身具有光伏效应，可以将散射辐射、反射辐射和直接辐射等多种不同形式的太阳辐射转化为电能，并通过这种形式满足电力需求。太阳能光伏系统的主要组成部分是充放电控制器、蓄电池、逆变器和电池模块，以及监控仪表等储能和辅助发电设备。
1.2太阳能光伏发电的特性
首先太阳能光伏发电的主要特征在于其所用能源即太阳能本身不会枯竭，而且太阳能光伏发电不会受到市场上能源变动的影响，即运用太阳能有一定的稳定性。
其次，由于太阳能光伏发电的主要源头是太阳能，由于地球的自转使得地球上的不同地区都能受到光照，这使得太阳能光伏发电不会受到地域等的影响。即使在电能输送的过程中产生了一定量的损失也能得到相应的补充，这种补充的主要来源在于发电过程中使用燃料。
现阶段在太阳能光伏发电的过程中由于其自身处于一种静止的状态，以此在实际的发电过程中并不会存在运动的部件，这在一定程度上延长了相关发电设备的使用寿命，而且由于设备内不存在运用的部件，因此对于设备进行维修的成本较低，且维修相对便捷。
2太阳能光伏发电的现状分析
近年来，随着可持续发展观念不断深入人心，绿色低碳已成为人们追求的一种生产和生活方式，太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，将太阳能光伏发电作为我国生产与生活中利用电力资源的主流方向，开发利用规模迅速扩大，促进太阳能光伏发电的迅速发展。与西方发达国家相比，我国太阳能光伏发电技术起步相对较晚，但是由于国家对太阳能光伏发电的重视和政策支持，我国光伏发电规模发展速度非常迅速，尤其是2017年，我国装机容量达到历史新高，受光伏531新政影响，2018年和2019年，我国装机容量有所下降，但是自2013年以来，我国光伏发电量增长迅速，2019年全国光伏发电量同比增长26.3%。
3电气自动化在太阳能光伏发电中的应用
3.1在电力行业中的应用
在电力行业中，电气自动化技术发挥着重要作用，推动我国工业领域不断发展。在电力工程中，通过科学合理的运用电气自动化技术，在一定程度上可以降低相关人员进行工作的强度，减少人为因素造成的损失，有效提升了电力系统的工作效率。此外，通过在电力系统中合理运用电气自动化技术，改变了电气工程的资源利用结构，保障电力系统自身的安全性与稳定性，确保了电力工程的经济效益。
3.2在太阳能光伏发电并网系统中的应用
如今，光伏发电系统开始向智能化方向发展，根据其需求和用途，发电方式也有所不同。这需要电气自动化技术来确认发电类型的差异。同时，有必要根据当前发电的现有特点设计光伏发电系统的运行形式，以使实际发电过程中给电网带来的较大负荷和损耗最小化。此外，在进行电气自动化技术时，还可以检测光伏发电系统中同步点和同步侧的电量，并根据补偿数据的时间差分析判断所需的发电方式。传输和关闭频率和控制时间点可以有效降低系统负担，提高光伏发电效率。
3.3电气自动化在无功补偿控制中的应用
我们都知道，太阳能光伏发电系统当中使用的元器件绝大多数都是电子元器件。电子元器件的使用虽然有着自己的优点，但是其也很容易产生无功损耗情况，随之而来的便是对电压质量产生直接影响。电子自动化技术被应用其中，则成功避免了上述问题的发生。电气自动化技术可以科学检测到无功需要量，确保无功调节的范围，实现无功控制和电压控制的既定要求。
3.4在光伏电系统设备全生命周期控制中的应用
由于我国在太阳能光伏发电领域中起步相对较晚，在管理上存在很多不足。一般都是在光伏发电产生问题时才针对相关设备完成检修，降低了发电效率和发电质量，影响了发电的可靠性，缩短了光伏电系统设备的全生命周期。通过电气自动化技术在光伏电系统设备生命周期控制中的合理应用，可对设备的振动偏差、允许温升等运行状态进行监控，确定设备是否“带病”运行，制定合理的设备维修计划，不断完善设备生命周期以及质量。
3.5在太阳能光伏发电系统直流变频控制过程中的应用
太阳能光伏发电系统在实际使用时，需要根据实际情况使用太阳能光伏发电系统，不仅可以将太阳能直接转换成可以在短时间内使用的电能。如果简单分析光伏系统与电网的关系，太阳能光伏发电系统可以应用于两个独立的系统，即光伏系统和并网系统。还会有一些分散的组件，如光伏组件、功率转换器件等。在对上述部分部件和装置的有效控制中，电气自动化控制技术得到了科学合理的应用。这不仅有利于将DC光伏能量转换成交流功率，而且可以顺利地传递转换后的电流，为其提供良好的能量供应。
3.6在光伏建筑和水泵等系统中的应用
随着科学技术的不断进步，太阳能光伏系统越来越多，增加了管理的难度，很难及时发现太阳能光伏系统故障，严重影响了太阳能光伏发电系统的正常运行。近年来，自动化产品其不论是在数量上亦或是种类上都在不断增加，电气自动化技术和自动化产品在光伏建筑和光伏泵系统中的应用也越来越广泛，其中应用频率最高的属于自动化监控系统。通过自动化监控系统，可以对光伏建筑和光伏泵系统的电池板的电压电流以及运行状况、逆变器的工作状态等进行实时监测，详细记录系统运行参数，对系统运行中存在故障进行报警等，相关工作人员通过自动化监控系统记录的数据，分析判断出故障发生的具体位置，进行紧急维修，以确保太阳能光伏发电正常运行。
4电气自动化在太阳能光伏发电中的发展趋势
我国能源呈现出的主要特点在于能源储备量较为丰富，但是现阶段由于能源需求量不断增加，而部分可再生资源的再生周期较长，而且在实际的能源运用过程中存在浪费，导致能源的运用效率低下，以此在社会发展的过程中需要考虑运用清洁资源，以此来实现对环境的保护和为社会生产的各个领域提供相应的能源，提高社会生产的有效性。在能源开发和运用过程中要注重积极运用一些新能源诸如太阳能光伏发电，在这个过程中提高能源运用的电气自动化程度，在光伏发电的过程中实现对能源的监控和管理，以此来提高发电的效率和质量，在这个过程中运用电气自动化技术还能有效降低工作人员的劳动负担，实现人力资源的合理配置。此外，现阶段社会发展中可持续发展的理念开始为越来越多的人所接受，因此在能源的开发和运用的过程中也要组合中运用光伏发电，以此来实现环境保护和经济发展的相互协调。
结束语
综上所述，通过对其运用策略的分析来提高电气自动化使用的有效性，从而提高太阳能光伏发电的电气自动化水平。以此来实现太阳能光伏发电在社会各个领域中的广泛运用，提高太阳能运用的有效性，从而为人们的生产生活提供一定的便利。从而为太阳能光伏发电的未来发展打下良好的基础。
参考文献
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