太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)供電的應用

王鑫鑫

（大慶油田有限責任公司第十采油廠規(guī)劃設計研究所，黑龍江 大慶 163000）

1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計

太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)（如圖1所示）為了達到太陽能利用率的最大化，采用跟蹤監(jiān)測的方式進行系統(tǒng)設計。在整個系統(tǒng)架構中的層次可以分為監(jiān)控層、傳輸層以及采集層三個方面。其中采集層是最基礎的層面，其中分布大量的采集節(jié)點，用于對太陽能的采集。然后利用CAN網(wǎng)絡向傳輸層傳輸，傳輸層的核心系統(tǒng)為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，利用web服務器通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)監(jiān)測和界面控制，而監(jiān)控和界面控制則是監(jiān)控層的核心內(nèi)容[1]。監(jiān)控層完成太陽光收集后將光能轉為電能，并與防腐監(jiān)測系統(tǒng)的電網(wǎng)連接，實現(xiàn)供電的作用。

圖1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)結構圖

2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的結構設計

2.1 太陽能電池設計

太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心，通過電池板對太陽光線進行采集并轉化為電能。太陽能電池板的材料為高效率晶體硅，并通過透光率較高的鋼化玻璃進行封裝，同時在邊框上采用鋁合金無螺釘緊固的模式。電池光電的轉化率直接會影響供電效率，在電池組中額定容量設為10HR 1.8V/CELL。蓄電池的放電方式為100%放電。使用壽命可以循環(huán)300次以上，達到10～15年。

2.2 蓄電池設計

腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)供電方案設計中采用的蓄電池的額定電壓為2V，通過串聯(lián)形成蓄電池組，輸出電壓110V，在設計中結合電池容量配置不同的蓄電池組。蓄電池的結構比較復雜，其中包括電池組的大蓋、面蓋、負極板、隔板、安全閥以及端子和正負極等[2]。

2.3 控制器設計

控制器的光伏組件一般設置為1路到12路，利用微電腦芯片對電路進行控制，能夠對放電參數(shù)點進行隨意設置，同時在各參數(shù)的設計中需要具有相應的報警裝置設置，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)過放、過充或者短路等情況能夠及時發(fā)出警示，實現(xiàn)保護功能。同時對蓄電池的電壓以及光伏電池等電流等進行顯示。

2.4 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)線路設計

腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)供電的要求比較高，電壓為常規(guī)電壓，因此太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器輸出電壓為220V，通過低壓架空的方式降壓后向終端用戶傳輸。電力系統(tǒng)的導線采用的為220VLJ鋁導線，與腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)連接的分支線路采用的使單芯鋁線，線路兩端架設水泥桿，通過鍍鋅角鐵作為桿頭的橫擔，同時在橫擔上設置絕緣瓷座。

2.5 太陽能充放電管理方式

為了提升對蓄電池充放電管理工作，可以將太陽能光伏蓄電池進行分組，將蓄電池轉變?yōu)檩^多小容量的供電組，能夠提升防腐監(jiān)測系統(tǒng)的電流，而且陣列排布方式也有利于對太陽能的利用，有效預防小電流充電影響。為了提升管理效率，可以將與直流母線連接的蓄電池進行分組，然后采用小組單獨放電的方式對蓄電池進行放電管理，在分組的過程中組內(nèi)系統(tǒng)數(shù)量需要保持一定的水平，防止由于充放電的電流過小影響電路控制效果。

3 結語

綜上所述，太陽能光伏發(fā)電供電系統(tǒng)在防腐監(jiān)測中的應用能夠有效解決防腐工作中的能源消耗問題，保證防腐系統(tǒng)監(jiān)測效果。因此需要加強對防腐監(jiān)控系統(tǒng)的研究，并將電力功能與太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)進行有效結合，保證供電的有效性，通過綠色能源達到降耗環(huán)保作用。