光伏电场中电子信息工程技术的应用

刘国超 田 巍

辽宁太阳能研究应用有限公司，辽宁沈阳 110136

随着社会经济的快速发展，资源的消耗量也逐渐增多。对于我国来说，可再生资源少，资源供需不足问题日益严重，资源以及能源短缺的问题已经逐渐向全球化方向发展。在这种背景下，人们开始更加关注资源能源节约、开发新能源、利用可再生资源等问题。也就是说在对资源能源利用的过程中，要尽量降低对不可再生资源的利用，多开发和利用可再生资源。而光能是可再生资源中最为重要的一种，通过对光能的开发可以为人们的生产和生活提供所需要的能量。但是在对光能利用的过程中，如何提高光能开发利用的高效性是当前需要研究的重点问题。随着科学技术的进步，电子信息技术已经渗透到各行各业中，该种以计算机为整个系统核心的技术，将对信息数据的收集、分析、应用和管理结合在一起，如果能将电子信息技术合理有效地应用到光伏电场中，则会进一步推动光伏电力产业的发展，使得光伏电力产业更加智能化，提高其生产效率，并为高效利用光能提供技术保障。

1 光伏电场和电子信息工程技术的相关概念分析

光伏的实质是光伏效应，也就是利用半导体在光照的作用下产生相应的电动势能。从应用的角度出发，最为常见的是制作光电池，然后再发展成光伏发电。具体方式是利用光伏效应原理，通过特制太阳能电池的运用，将自然太阳光能转换成为有效的可以使用的电能。因为自然光是绿色环保的可再生能源，所以一方面光伏发电不会产生环境污染，另一方面也节约了不再生能源。目前光伏发电已经成为新能源发电的重要组成部分，光能发电技术可以应用于所有的场合，从家用电器到航空航天器，从玩具电源到兆瓦级电站，光能发电已经占到了能源结构的一半以上。总的来说，光能发电具有较好的发展前景，在新能源开发应用领域中也具有重要的意义。光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、充放电控制器和并网控制、太阳跟踪系统等构成，在该系统中，除了太阳能电池方阵用不到电子信息技术以外，其余所有设备和系统都需要得到电子信息技术的支持。关于光伏电场中电子信息工程技术的应用，最重要的方面还是集中在对于信息数据的获取和处理。

2 电子信息工程技术在光伏电场中运用的原理

将电子信息技术应用到光伏电场中，主要是利用电子信息技术信息数据收集和分析处理的功能。电子信息技术在光伏电场中，主要负责数据测量、数据采集、数据分析这三个方面工作。首先在信息测量阶段，通过系统中所安装的传感装置来完成，所以传感装置的性能决定了光伏电场运行控制的精确度。在信息收集阶段，主要是利用PCI信息数据手机卡片来完成，该数据收集卡片对传感器所传输的信息数据进行收集，然后再对所收集的信息数据进行一系列的模拟分析和处理，准确校正数据的误差，为之后的数据信息处理工作奠定基础。对所收集的信息数据进行分析处理，是为了提高光伏电场生产作业的效率，其中信息数据分析处理的方式有很多，不同的方式在进行数据测试时的重点也不同。只有在掌握了光伏电场周期性作业数据之后，才能了解光伏电场具体的运行情况，并在之后对于光伏电场运行控制管理中会根据信息数据分析的结果来制定和调整策略。此外，为了能够实时监控光伏电场运行状况，及时发现光伏电场在运行过程中存在的问题，并针对问题提出针对性的整改措施，还需要利用电子信息技术信息统计的功能。

3 电子信息工程技术在光伏电场中的应用

3.1 电子信息工程技术在数据测量中的应用

首先，电子信息工程技术在数据测量阶段中的应用，主要是利用传感器来完成，传感器的质量关系着对于光伏电场优化控制的准确性，也决定了电子信息工程技术之后工作的展开，不过由于科学技术的不断进步，现阶段传感器质量在不断完善，数据测量的质量也会越来越高。在利用传感器进行数据测量的过程中需要注意以下几点：首先，传感器在进行数据测量时，所测量的参数难免会发生误差，为了将误差尽量控制在合理范围内，人们在测量时应尽量减少测量的周期，采用多周期测量的方式来降低测量误差。其次要对数据测量的偶然性误差进行控制，偶然信号误差指的是在利用传感器进行数据测量的过程中，或多或少会受到外界因素的干扰从而产生误差。因此在之后进行数据采集时需要对周期测量的方法进行误差校正。此外，在进行数据测量时，可能会因为传感器性能的问题而出现在时间上和数量上等量化性的误差，为了控制数据测量量化性误差，仍然需要采用多周期测量的方式来减少和校正测量中的数据误差，尽量提高数据测量的准确性。

3.2 电子信息工程技术在数据采集中的应用

在利用传感器完成数据测量采集工作之后，需要将所采集的数据立即传输给系统中的数据采集卡，然后利用数据采集卡对数据进行转换处理，使得数据可以成为计算机能处理的数字数据。传统的数据转换方式是利用模拟法来传输数据，也就是将传感器传过来的数据转换成为模拟信号，然后通过数据采集卡对模拟信号进行转换。该方式在数据传输过程中容易出现数据失真的问题，现阶段人们已经开始利用数字信息采集卡来完成数字数据的转换工作，可以直接将传感器传输过来的数据信息转换成为数字信息。在进行信号转换过程中，该数字技术还能够实时传输信息，所以在数字数据采集卡中，可以通过实时收取的光伏电场监测数据来完成对光伏电场具体运行状况的实时监控。

3.3 电子信息工程技术在数据分析中的应用

由于电子信息工程技术的不断发展和完善，目前人们已经开始使用电子信息技术来进行光伏电场数据信息分析，并根据这些数据分析的结果来制定策略或调整决策。这种智能化的数据分析技术在光伏电场中的广泛应用，可以帮助人们及时判断和发现光伏电场运行过程中出现的问题，然后利用智能分析决策系统来对数据进行智能分析，并根据智能分析的结果来做出合理的决策。比如以光伏电场运行过程中的孤岛现象为例，由于在光伏电场生产运行中，主要是利用自然光能，但是自然光能十分不稳定，其不能像对水能和电能那样灵活控制，所以在光伏电场运行中可能会出现孤岛现象。如果不能及时发现和处理孤岛问题，就可能会给光伏电场的生产运行造成严重的后果。

目前，人们通过电子信息工程技术的应用，可以通过数据监测判断光伏电场中是否存在孤岛现象，及时掌握孤岛问题并作出相应的处理。在具体应用过程中，主要是利用数据监测实时掌握运行电压的数据，然后根据这些所测量收集的电压数据来绘制波形图。如果波形图中出现零电压输出，波形偏移的现象，则说明光伏并网中存在孤岛现象。这时光伏并网中的数据智能分析决策系统会收到异常的波形，然后进行智能分析，给出合理的决策参考。在此过程中智能决策系统的应用也具有十分重要的意义，通过电子信息工程技术的智能分析能及时掌握光伏电场运行状况，然后结合智能分析的结果做出决策调整优化，实现光伏电场运行智能化的控制与管理。

3.4 电子信息工程技术在数据统计中的应用

电子信息工程技术在数据统计中的应用，其实质是对信息数据测量、收集和分析整个过程中所获取的电流、电压和电阻等各个数据之间的关系进行统计，其目的是为了优化光伏电场的智能决策系统，制定优化的监测方案，降低监测的误差，尤其是可以减少孤岛现象的监测盲区。比如在利用AFD法进行光伏电场孤岛监测盲区检查时，为了能优化孤岛监测的算法，准确判断孤岛监测盲区，就必须要给定一个合理的干扰电流，并准确监测光伏电压数据。因为如果给出的干扰电流过大，则会干扰光伏电场的正常运行，而如果给定的干扰电流太小，又会在对光伏电场孤岛监测时出现误差。所以利用电子信息工程技术对电流、电压和电阻等各个数据间的关系进行长期统计，可以优化孤岛监测盲区的监测方案。目前可以通过对RLC并联负载的监测，使得所监测的数据线型化，而线型化的数据比较简单明确，所以通过该方式来监测数据能够准确地监测光伏电场具体运行状况，降低监测判断误差。此外，在孤岛现象监测盲区的判断中，优化监测算法，减少孤岛现象监测盲区。

4 结语

综上所述，将电子信息工程技术应用到光伏电场生产运行中具有十分重要的意义，通过该技术在信息数据测量、收集、分析和统计中的应用，可以及时掌握光伏电场运行的具体状况，及时发现其中存在的问题，并根据智能分析的结果来制定和调整策略。如果没有电子信息工程技术的合理应用，光伏电场的生产效率便不会有效提高，其运用也可能无法真正实现。因此，为提高光伏电场生产运行效率和水平，必须要优化电子信息工程技术，使得先进的电子信息工程技术可以为光伏电场生产运行服务，促进光伏电子产业的发展。