光伏電廠中電子信息工程技術(shù)的應(yīng)用

劉德成

[摘 ? ?要] 隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)能源消耗的量正變得越來越大。目前常見的能源供應(yīng)和環(huán)境污染已經(jīng)成為我國(guó)急需解決的問題。光伏電廠已經(jīng)成為開發(fā)和利用可再生資源中最核心的一種方式。只有通過有效地利用電子信息工程技術(shù)才能提升光伏的效率和質(zhì)量，并有效地促進(jìn)光伏發(fā)電技術(shù)更好地向前發(fā)展。本文結(jié)合光伏電廠的概念講述電子信息工程技術(shù)的應(yīng)用策略。

[關(guān)鍵詞] 光伏電廠;電子信息工程;工程技術(shù);應(yīng)用策略

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 21. 036

[中圖分類號(hào)] F270.7 ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] ?A ? ? ?[文章編號(hào)] ?1673 - 0194（2020）21- 0081- 03

0 ? ? ?引 ? ?言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，資源消耗量也不斷增多。隨著可再生資源變得越來越少，資源供需矛盾正變得越來越尖銳。在這樣的大背景下，越來越多的人開始重視開發(fā)新能源和利用可再生資源的問題。在實(shí)際利用資源的過程中，一定要想方設(shè)法不斷減少利用不可再生資源，光能自然會(huì)在關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮重要的作用。目前，電子信息技術(shù)已經(jīng)不斷地被運(yùn)用于信息技術(shù)行業(yè)中，只有有效應(yīng)用信息技術(shù)才能夠更好地推動(dòng)光伏電力產(chǎn)業(yè)朝著智能化的方向發(fā)展。

1 ? ? ?光伏電廠和電子信息工程技術(shù)概述

光伏的全稱為光伏效應(yīng)，實(shí)質(zhì)就是在光照的作用下，通過利用半導(dǎo)體來產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì)能。從應(yīng)用的過程來看，專業(yè)人員需要先制作合適的光電池，再將其發(fā)展成為光伏發(fā)電的模式，最終也就能夠?qū)⑻?yáng)光轉(zhuǎn)化成為電能。正因?yàn)樘?yáng)光屬于一種綠色和環(huán)保的資源，所以利用太陽(yáng)光一方面不會(huì)直接污染環(huán)境，另外一方面也可以有效地減少不可再生能源的利用數(shù)量。

目前，光伏發(fā)電已經(jīng)在新能源發(fā)電的過程中發(fā)揮了越來越重要的作用，甚至被廣泛地運(yùn)用于重要的場(chǎng)合[1]。從家用電器、航空航天、玩具電源到發(fā)電站，光伏發(fā)電一直都扮演著重要的角色。現(xiàn)在，光伏發(fā)電在新能源利用的過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。

常規(guī)的光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池、蓄電池、充電控制器和放電控制器組成。這些裝置合并在一起之后有效地實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)控制。在系統(tǒng)內(nèi)部，除了太陽(yáng)能電池之外，其他裝置都需要電子信息工程技術(shù)的支持才更好地運(yùn)行。

2 ? ? ?電子信息工程技術(shù)在光伏電廠中的應(yīng)用價(jià)值

電子信息工程技術(shù)在光伏電廠中應(yīng)用的價(jià)值體現(xiàn)在如下3個(gè)方面：第一，電子信息技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)全面地采集信息的，電子信息在采集和整理信息的過程中也為其他技術(shù)的應(yīng)用提供了便利。一方面有效地減少了資源的應(yīng)用，另外一方面也提升了工作的效率。如果能夠?qū)㈦娮有畔⒓夹g(shù)有效地運(yùn)用于光伏電廠內(nèi)，不僅能夠提升光能的開發(fā)率，更能夠全面地實(shí)現(xiàn)能源的智能化管理，自然也就能夠更好地促進(jìn)光伏電廠向前發(fā)展。第二，電子信息技術(shù)可以幫助企業(yè)獲得精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，從而讓光伏電廠工作朝著科學(xué)化的方向發(fā)展。在實(shí)際進(jìn)行光伏發(fā)電的過程中幾乎是不需要運(yùn)用到機(jī)械元件的，大部分的電子元件會(huì)在發(fā)展光伏電廠過程中扮演重要的角色。如果電子元器件在使用的過程中出現(xiàn)了較多的故障，相關(guān)人員一定要對(duì)其進(jìn)行全面精準(zhǔn)化的管理[2]。因?yàn)?，在運(yùn)用傳統(tǒng)技術(shù)的模式下，只要數(shù)據(jù)產(chǎn)生些微的額就會(huì)讓整個(gè)系統(tǒng)發(fā)展不夠順利。第三，電子信息工程技術(shù)會(huì)有效地解放人力和物力，并在投入充足資源的基礎(chǔ)上讓光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展的過程變得更加順利。在之前，信息技術(shù)并沒有被廣泛地運(yùn)用于信息工程技術(shù)行業(yè)中，這不僅會(huì)給專業(yè)的工作人員帶來不小的壓力，更會(huì)誘發(fā)更大的誤差。電子信息工程技術(shù)則可以讓整體工作變得更加便捷。

3 ? ? ?電子信息工程技術(shù)在光伏電廠中的應(yīng)用內(nèi)容

電子信息工程技術(shù)主要在光伏電廠中測(cè)量、收集和分析數(shù)據(jù)，以便讓整個(gè)光伏電廠更好地運(yùn)作。

第一，光伏電廠內(nèi)部的傳感器主要負(fù)責(zé)測(cè)量數(shù)據(jù)。因此，傳感器的質(zhì)量將會(huì)決定光伏電廠的控制效果。第二，光伏電廠內(nèi)部的PCI數(shù)據(jù)采集卡主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集工作。它可以先收集來自于傳感器內(nèi)部的數(shù)據(jù)，并在之后全面地校正內(nèi)部存在的數(shù)據(jù)誤差，這樣才能夠讓光伏電廠數(shù)據(jù)處理的過程變得更加順利。第三，一定要在分析和比較數(shù)據(jù)之后才能夠了解光伏電廠作業(yè)完成的情況。當(dāng)前所提出的與光伏電廠有關(guān)的數(shù)據(jù)分析算法和數(shù)據(jù)比較算法往往都各自有其不同的側(cè)重點(diǎn)。只有通過利用光伏電廠來分析這些基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)才能夠給出最合適的決策內(nèi)容。第四，在應(yīng)用光伏電廠進(jìn)行作業(yè)的過程中，專業(yè)人員一方面需要了解光伏電廠運(yùn)作的模式，另外一方面也要尋找需要改進(jìn)的地方，必要時(shí)更需要比較與光伏電廠有關(guān)的周期性作業(yè)數(shù)據(jù)[3]。目前，電子信息工程技術(shù)內(nèi)部存在的統(tǒng)計(jì)功能可以全面地統(tǒng)計(jì)相關(guān)的數(shù)據(jù)，人們也就能夠更好地監(jiān)控光伏電廠的作業(yè)過程。

4 ? ? ?電子信息工程技術(shù)在光伏電廠中的運(yùn)用策略

4.1 ? 有效地測(cè)量數(shù)據(jù)

電子信息工程技術(shù)可以有效地被運(yùn)用于測(cè)量數(shù)據(jù)的過程中。其中，傳感器設(shè)備本身的質(zhì)量會(huì)與光伏電廠優(yōu)化控制的結(jié)果有直接的關(guān)系。信息技術(shù)會(huì)隨著時(shí)代不斷地進(jìn)步，各類海量的數(shù)據(jù)也會(huì)不斷地充斥于各大行業(yè)中。因此，只有提升傳感器的質(zhì)量，才能夠讓最終數(shù)據(jù)測(cè)量的結(jié)果變得更加準(zhǔn)確。在實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)的過程中需要注意如下兩點(diǎn)內(nèi)容：

第一，在測(cè)量數(shù)據(jù)的過程中，不同的數(shù)據(jù)之間都存在誤差。因此，只有在測(cè)量的過程中有效地縮短測(cè)量的周期才能夠讓數(shù)據(jù)變得更加準(zhǔn)確。目前，各類周期性測(cè)量方法都能夠測(cè)試出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。第二，傳感器在測(cè)量的過程中難免會(huì)受到外界因素的影響，進(jìn)而產(chǎn)生不同程度的誤差，這就是我們所熟悉的偶然性誤差。因此，只有在后期采集數(shù)據(jù)的過程中有效地運(yùn)用周期法來矯正誤差才能夠得到最準(zhǔn)確的結(jié)果。多周期測(cè)量的方式確實(shí)能夠在第一時(shí)間消減這些存在的誤差，之后也才能夠?yàn)楣夥姀S的運(yùn)行提供最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。也只有提供最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)才能夠讓電子信息工程技術(shù)在光伏電廠中發(fā)揮實(shí)際的作用。

4.2 ? 有效地采集數(shù)據(jù)

當(dāng)大量的數(shù)據(jù)被采集之后，工作人員需要將得到的額數(shù)據(jù)直接輸送到內(nèi)部的采集卡中，并借助采集卡來直接轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)，最終成為可以被計(jì)算機(jī)處理的資料。一般情況下，模擬法可以讓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過程變得更加順利，數(shù)據(jù)采集卡也可以將傳感器內(nèi)存在的數(shù)據(jù)在短時(shí)間內(nèi)就變成模擬信號(hào)。但是，這種方法雖然常用，卻很容易讓數(shù)據(jù)變得不太準(zhǔn)確。

電子信息工程技術(shù)的進(jìn)步讓人們開始將信息采集卡運(yùn)用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的過程中，爭(zhēng)取能夠?qū)⒏嗟臄?shù)據(jù)直接精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息。常用的信息采集卡更可以在轉(zhuǎn)換信號(hào)的基礎(chǔ)上有效地傳輸合適的數(shù)據(jù)。有了這些實(shí)際數(shù)據(jù)的支撐光伏電廠也能夠運(yùn)行的更加順暢。

4.3 ? 有效地分析數(shù)據(jù)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，電子信息工程技術(shù)應(yīng)用的范圍變得越來越廣。人們可以根據(jù)光伏電廠中的數(shù)據(jù)信息分析出今后光伏電廠發(fā)展的方向，并有效地制定對(duì)應(yīng)的方案[4]。電子信息工程技術(shù)的存在可以讓人們?cè)诘谝粫r(shí)間就了解光伏電廠發(fā)展中存在的問題，并借助智能手段來明確問題所在的根源。在實(shí)際得到合適的數(shù)據(jù)結(jié)果之后也能夠讓有關(guān)的人員更好地解決實(shí)際的問題。

多數(shù)光伏電廠在運(yùn)行的過程中偶爾會(huì)有孤島效應(yīng)。雖然光伏電廠在運(yùn)作的過程中可以借助自然光更加順利地進(jìn)行運(yùn)行，但是自然光本身不是很穩(wěn)定，控制的難度也很大，進(jìn)而也就會(huì)產(chǎn)生孤島效應(yīng)。如果沒有采用合適的方法來解決孤島效應(yīng)就會(huì)在運(yùn)行的過程中造成嚴(yán)重的后果。

此時(shí)如果能夠巧妙地運(yùn)用電子信息技術(shù)，自然也就能夠在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的過程中采集更多實(shí)際的電壓數(shù)據(jù)，并在分析實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)之后繪制出合適的波形圖。如果確實(shí)在繪制波形圖的過程中出現(xiàn)了偏移或者無電壓輸出的情況，則證明此時(shí)確實(shí)產(chǎn)生了孤島效應(yīng)。此時(shí)如果能夠在第一時(shí)間接收到存在于光伏電廠內(nèi)部的數(shù)據(jù)，其分析決策系統(tǒng)自然就能夠在第一時(shí)間接收到存在異常的波形，并讓智能分析的過程發(fā)揮更大的作用。

事實(shí)證明，在運(yùn)用電子信息工程技術(shù)之后確實(shí)能夠讓智能分析的過程變得更加順利，并在之后制定合適的優(yōu)化方案。不僅光伏電廠的管理效率變得更高，光伏電廠也會(huì)直接朝著智能化的方向發(fā)展。精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析也會(huì)推動(dòng)不同行業(yè)更好地向前發(fā)展。

4.4 ? 有效地統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

可以在統(tǒng)計(jì)、采集和測(cè)量相關(guān)的電流、電壓和電阻信息之后有效地將電子信息工程技術(shù)用來明確數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)系，并讓智能決策系統(tǒng)發(fā)揮重要的作用，這個(gè)過程就是常見的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的過程。在實(shí)際采集完數(shù)據(jù)之后，可以先優(yōu)化整個(gè)監(jiān)測(cè)的方案，并通過減少監(jiān)測(cè)過程中產(chǎn)生的誤差來消除孤島現(xiàn)象和盲區(qū)。

例如，可以借助AFD法來直接分析存在于光伏電廠內(nèi)部的孤島盲區(qū)。在監(jiān)測(cè)的過程中同時(shí)注意控制干擾電流的合理性，這樣才能夠更好地優(yōu)化孤島監(jiān)測(cè)算法，并獲得更好的監(jiān)測(cè)結(jié)果。因?yàn)槿绻蓴_的電流過大，自然會(huì)阻礙光伏電廠的運(yùn)行，如果干擾的電流太小，自然也就會(huì)在孤島監(jiān)測(cè)的過程中產(chǎn)生誤差。

因此，只有有效地運(yùn)用電子信息工程技術(shù)才能夠在第一時(shí)間統(tǒng)計(jì)與電流、電壓和電阻有關(guān)的數(shù)據(jù)，并獲得最為準(zhǔn)確的孤島監(jiān)測(cè)方案[5]。目前，監(jiān)測(cè)RLC合并連負(fù)載的方式已經(jīng)被廣泛地運(yùn)用于光伏電廠建設(shè)的過程中，最終才能夠讓監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)使用朝著線性化的方向發(fā)展，這種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的方式也能夠讓有關(guān)的數(shù)據(jù)變得更加簡(jiǎn)單明了。此外，運(yùn)用監(jiān)測(cè)RLC合并連負(fù)載的方式也能夠讓人在了解光伏電廠運(yùn)行狀況的基礎(chǔ)上有效地減少監(jiān)測(cè)過程中產(chǎn)生的誤差。如果運(yùn)用合適的監(jiān)測(cè)算法來監(jiān)測(cè)和判斷盲區(qū)，自然也就能夠避免出現(xiàn)監(jiān)測(cè)盲區(qū)，從而讓光伏電廠運(yùn)行的效率變得更高。

5 ? ? ?結(jié) ? ?語

綜上所述，電子信息工程技術(shù)已經(jīng)在光伏電廠發(fā)展的過程中發(fā)揮越來越重要的作用。在實(shí)際運(yùn)用電子信息工程技術(shù)之后就能夠在第一時(shí)間采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，并有效地提升光能利用率。光伏電廠的發(fā)展其實(shí)和電子信息工程技術(shù)有直接的關(guān)系，兩者能夠在相互促進(jìn)的基礎(chǔ)上更好地向前發(fā)展。

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