韦华林
新疆粤水电能源有限公司，新疆乌鲁木齐，830000
摘要：随着煤、石油等化石能源的储备量越来越少，人类必须要面对能源危机这个现实情况。为了让人类赖以生存的环境得到一定的改善，维持人和自然之间的和谐关系，各个国家都在新能源发展方面做出最大的努力。光伏发电并网技术与水力发电、风力发电相比，具有没有噪音、没有污染、发生故障的概率低和护理比较简单方便等优点，取之不尽、用之不竭的光能源可以给人们提供较好的光伏发电环境。现实数据显示，光伏发电并网技术已经成为目前比较新颖的一项技术，特别是大型化的光伏发电和并网化的光伏发电，共同承担着发电的任务。基于此，本篇文章对光伏发电系统非接触并网供电自动控制方法进行研究，以供参考。
关键词：光伏发电系统；非接触并网；供电自动控制；方法
引言
现阶段，太阳能光伏发电并网技术的应用颇为广泛。所谓“太阳能光伏发电并网技术”，就是太阳能在光伏板设备的助力下，成功转化为电能的技术。近些年，中国大力推广清洁能源，太阳能光伏发电并网技术逐步成为电力领域的中坚力量。太阳能光伏并网技术不仅可以满足用户的高用电需求，而且适应了经济、环保、清洁的时代要求。光伏发电的不稳定性使得光伏发电技术遭遇了巨大的技术瓶颈。光伏发电容易发生波动现象，这也是能源研究者面临的巨大难题。
1光伏并网系统发展历程
由于太阳能分布区域广，因此目前多采用小型分散型的光伏发电系统，如将光伏与建筑相结合在建筑物屋顶或阳台上安装太阳能电池阵列。这种分布式发电模式相比于建设电站来说，具有占地面积小、成本投入少、建设速度快的优点。在分布式发电形式下多采用光伏并网发电系统，将每个小型分散型的光伏发电系统通过逆变器和变压器并入公共电网。光伏并网发电系统在光伏发电市场中已占据主导地位，是电网系统中的重要组成部分，已从最开始应用于偏远地区的特殊用电情况向大规模城镇生活用电发展。尽管还存在系统谐振和孤岛等问题，但光伏并网系统具有广阔的发展空间，也将得越来越广泛的应用。
2光伏发电系统存在的问题
（1）太阳能资源的收集。即使到达地球表层地太阳能辐射资源总量很是可观，但是又因为衰减作用导致能够被地球接收且使用的太阳辐射能较少。又会因为地区之间的差异，时间变化，季节变化导致太阳能资源地分布极不稳定，难以收集。要想获得能获得满足光伏发电需要的太阳辐射能，需要建设合适的太阳能光伏发电矩阵，这样就会增加太阳能使用的成本。（2）雷击的影响。雷击影响光伏发电系统的使用质量。光伏发电系统因为安装位置，元件工作性质等因素的影响，容易遭遇雷击。光伏发电系统的零部件设计通常较为昂贵精密一旦遭遇雷击会损失惨重。
3光伏发电系统非接触并网供电自动控制方法
3.1安装光伏发电系统供电控制设备
3.1.1自动控制器
在光伏发电系统中的光伏电池方阵中，自动控制器可以同时监测5个以下的供电线路，并监控每一个太阳能方阵的工作状态。若经过监测发现供电线路中的电流、电压、电平以及功率等任意一个参数出现异常，立即通过驱动设备启动控制器中的控制程序，对整个并网供电参数进行调节。在实际的控制过中选择综合控制作为控制器的控制方式，综合控制器的作用原理就是针对所有的光伏发电系统并网供电线路中的不确定供电矩阵Δ，均满足式（1）中的条件：maxωσ[Δ(jω)]≤1（1）式中，j与ω分别表示的是供电矩阵中的横向与纵向的矩阵元素，σ为不确定参量。
3.1.2并网逆变器
作为一种特殊的逆变器，并网逆变器不仅可以实现直流电向交流电的转变，还可以确保输出的交流电在相位以及频率上与市电保持同步。
并网逆变器交流输出电的频率一般为60Hz或50Hz。并网变压器的基本架构不仅有传统工频变压器、新型高频变压器，也有无变压器的逆变器。并网逆变器的资料表一般涵盖以下内容：输出电压、额定输出功率、CEC（美国加州能源协会）加权效率、峰值效率、峰值功率追踪电压、启动电压、最大输出电流、最大输入电流以及国际防护等级认证等。并网逆变器的基本结构有滤波电路、控制逻辑以及逆变桥等。为了便于检测并管控并网条件下运行的太阳能光伏发电系统，需要在配电箱内部安置监测系统。为了有效提高光伏发电并网逆变器系统的安全性能，需要安装系统保护装置。
3.1.3动设备
由于光伏发电系统并网供电输出的信号功率较小，无法直接被控制器识别并生成控制程序，因此需要在供电线路中安装驱动设备。驱动设备的作用就是对供电信号进行放大处理，同时将系统供电的主电路与控制电路分隔开，避免两个电路在工作过程中相互影响。此次选用的驱动设备为SPWM设备，其内部的驱动芯片类型为MCP14E，电压的输入范围在-5~0.3V之间，可以驱动的最大电流为50mA。通过驱动设备的使用可以将系统并网供电所产生的信号放大，并进行判断比较，若符合控制条件，则立刻驱动对应的控制器，从而实现对系统供电情况的制。
3.2形成非接触并网供电传输链路
自动监测供电电压与电流，利用安装的控制设备，通过形成的非接触并网供电传输链路实现电压与电流的实时监测。设定控制器的自动监测间隔为0.5s，连续监测时间为12h。设采样电压的正常范围为(0,3.3V)，采样电流的正常范围为(0,20A)，若监测到的电压与电流结果不在设定的正常活动围内，则驱动控制器生成控制程序，否则启动下一次监测。
4光伏发电并网技术的发展趋势
现今，光伏发电已经成为先进的清洁能源发电模式，拥有太阳能的所有优点。但因为我国的并网型光伏发电技术出现得比较晚，依然要面对气候变化的影响、价钱比较昂贵、逆变器会发生一定的谐波重叠等各类必须要解决的难题，而且我国还有很多地方缺电或者没有电。随着对光伏发电的深入探究、科学技术的不断进步和计算机网络技术的快速发展，光伏发电技术的问题将有更加周全的解决办法，而且并网型光伏发电技术一定会成为世界范围内广泛运用的电技术。但是，对于光伏发电并网技术还要进行更加深入的探究，特别是在切换和控制这两个方向。因此，充分研究光伏发电并网技术的控制是非常重要的，在切换这个方向也要寻找更好的解决方法。随着科技的不断进步，之前在并网型光伏发电技术方面忽略的大多数问题，都将成为主要的考虑对象，在未来的探究中终会得到解决。
结束语
光伏发电作为一种新能源发电方式，具有巨大的发展前景。未来光伏发电呈现与多产业融合进入社会生产的趋势，多种新能源利用方式将互联互补为全球供能。同时，光伏发电呈现分布式能源开采方式，因此光伏并网系统的应用将越来越广泛。作为来源广泛的清洁能源，太阳能在光伏并网技术中的应用必将越来越广泛。太阳能光伏并网技术在并网发电中的占比必将越来越大。光伏发电技术的环境友好性以及技术可行性等决定性优势为它赢得了越来越多能源专家以及能源企业的青睐。能源专家以及能源机构应当加大对光伏并网技术的开发力度以及研究力度，进一步增强太阳能供电的稳定性，延长并网系统设备的使用寿命，降低并网系统的使用成本。
参考文献
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