韩刚

摘要：在当今的新能源发电技术中，光伏发电技术属于一种新型技术，该技术不仅可以弥补传统光伏发电的技术问题，同时也更加节能环保。而在该技术的具体应用中，分布式控制是一项重要内容。基于此，本文对光伏发电技术与分布式控制进行概述，并分析了分布式控制在光伏发电技术中的应用思路和具体应用，以此来为光伏发电技术的应用与发展提供参考。

关键词：分布式控制;光伏发电技术;应用

引言

电能的开发与运用带来了一定的环境问题，加剧了环境污染。在此形势下，新能源发电技术得以研发，尤其是太阳能、风能获取了较好发展，此类清洁能源的运用有效缩减了煤炭发电所致的噪音与环境污染，能对不可再生资源予以保护，推动社会长远且稳定发展。就分布式控制系统来看，其将清洁能源为基础，在光伏发电系统中的运用能改善传统光伏发电系统的缺陷，确保电力存储、转化快捷、高效。

一、光伏发电技术与分布式控制概述

（一）光伏发电技术概述

光伏发电技术是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，通过简单的过程将太阳能转换成电能的发电系统。目前使用的有不同形式的光伏发电系统，包括独立太阳能光伏发电系统、并网太阳能光伏发电系统和分布式太阳能光伏发电系统。独立光伏发电系统是独立运行的发电系统，不与电网连接，一般建设在远离电力系统的边缘地区或者野外移动式电源使用，它将白天产生的电能储存在蓄电池里，晚上释放使用，但在实际使用过程当中，由于独立光伏发电系统供电的不稳定性，会建立一个普通电站辅助，因此会增加独立光伏发电系统的成本。

（二）分布式控制定义

分布式控制还被就叫做集散控制系统，即对工作过程实施统一管理与分散控制的计算机系统。光伏发电技术工作过程存在模式化性质与相应危险性，经由分布式控制能确保工作质量，让控制活动具备较强科学性与精准性，与系统常规作业、解决问题的实际需要相契合。

（三）分布式控制系统的基本结构

在分布式控制系统中，主要的组成结构有三个：第一是能源，第二是变换控制和管理，第三是用户侧负载控制的管理和优化。其中，能源就是能够为系统提供电能的各种能源，这里指的是太阳能和风能。变换控制和管理部分在整个系统中所发挥出的作用非常大，比如电源的自动切换、能量流向的控制等，同时也可以管理和控制电能的储存。由此可见，这一部分在该系统中属于一个核心部分。用户侧负载控制的管理和优化部分要将第二部分作为基础才能实现，只有通过第二部分所实现的优化控制，才可以将电能应用方面的最优策略提供给用户。通过这三个部分的共同作用，才可以让新能源的控制和管理系统得以形成，并实现一体化的电能管理和优化。

二、分布式控制在光伏发电技术中的应用思路

（一）基本方案与拓扑结构

分布式控制适用于光伏发电技术的模式较为多元，此次研究拟设整套工程方案，对递进式工作系统予以利用，从而保证控制效果。基本方案即经由传感器采集数据，借助计算机对数据分析与判定，发布后续命令，都选择有线通信模式，方案的要点即计算机对数据的判别。拓扑结构方面，囊括分布式监控设备（都存在自动化工作性能，基于传感器对光伏发电系统相应目标实时监测，囊括电池板等）、计算机控制中心（主要进行数据的统计与分析，且对重要数据予以保存）、通信系统（具体负责信息传输）、附属系统（囊括报警器等，是系统的执行部分）。

（二）工作流程

在分布式控制系统的具体应用中，其主要的工作流程包括以下几步：第一是信息采集;第二是有线传输;第三是命令发布;第四是处理。在光伏发电系统出现运行异常或者是需要进行数据修改等的情况下，都需要借助于数据辨识以及相应的执行构件来进行处理。通过这样的方式，才可以有效解决光伏发电系统中存在的问题，保障光伏系统的安全稳定运行。

三、分布式控制在光伏发电技术中的具体应用

（一）适应光伏发电的电力电子变换器

目前常用的并网光伏逆变器大多采用DC-DC-AC的双级结构。这是因为光伏阵列提供的直流电压普遍低于要求的交流输出电压，而在DC-AC變换电路中，瞬时输出电压总低于输入电压，只能实现降压变换。为此，一般在桥式逆变电路前增加一级可升压变换的DC-DC变换器，将输入直流电压升高。并且，由于光伏阵列的直流电压典型值比交流电压峰值低很多，DC-DC变换器应当具有高的电压增益。为此，目前逆变器研究的一大趋势，就是直接将多功率级的系统架构整合为单级系统，即所谓单级逆变器。除此之外，储能原件是光伏系统重要的组成部分。针对各种储能元件的特点，找到合适的电力电子变换器结构，也是光伏发电中重要的研究热点。

（二）分布式控制系统核心技术的应用

在分布式控制系统中，核心技术主要包括智能技术、传感器技术以及有线通信技术等。其中，智能技术主要包括计算机以及机器训练等的技术，传感器等的这些技术需要借助于集成设备以及第三方服务来进行获取。在分布式控制系统的具体应用中，通信系统合理选择是系统效用的展示要点。就光伏发电系统而言，有线通信和无线通信技术都可以应用，但是通过相关的试验与研究发现，相比较无线通信技术而言，有线通信技术对于电磁干扰有着更好的抵抗能力，可以让信号得到更好的传输。另外，借助于CAN总线技术，也可以有效保障各个智能监控器信息传输的有效性，避免信号之间产生相互影响的情况，以此来有效保障各种运行参数以及控制指令的传输效果，确保整个光伏发电系统的安全稳定运行。

（三）网络化均衡控制

网络化均衡控制就是分布式控制中的一种，均衡控制是受电池组均衡器启发的一种同比率控制，它可以使得分布式光伏发电系统中不同容量的光伏发电单元按着同样的输出比率输出。网络化均衡控制通过本地通讯网络，基于利益均衡的原则，驱使分布式光伏发电系统中的光伏发电单元按着电网的功率需求，控制其功率输出收敛到一个统一的输出比率上，通过这种方法，可以维持电网电压的平衡和稳定。因为如果分布式光伏发电系统中的局部区域或者个别光伏发电单元出力太多，会影响整个发电网络的电压平衡性和稳定性，电网电压会出现波动。网络化均衡控制可以均衡分布式光伏发电系统中每一个发电单元的功率输出，有效地避免了电网电压的波动。

结束语

总之，随着当今新能源技术的不断发展，光伏发电技术在我国已经实现了越来越广泛的应用。随着光伏发电技术的应用，传统的火力发电技术已经开始逐渐被取代。而在光伏发电技术的具体应用过程中，分布式控制技术可以发挥出充分的作用与优势。通过分布式控制系统的合理应用，可以对光伏发电系统中的各个机械设备进行分布控制与实时处理，让运维管理人员及时发现系统的运行异常，及时对其进行处理，最大限度地避免光伏发电系统的设备故障，保障系统的良好稳定运行，促进其良好发展。

参考文献

[1]赵克斌.分布式控制在光伏发电技术中的应用分析[J].电子乐园，2020（12）：1.

[2]杨斌.基于PLC分布式光伏发电控制系统的设计[J].通信电源技术，2020，37（2）：2.

[3]孙孝文.探讨分布式控制在光伏发电技术中的应用[J].通讯世界，2019，26（2）：2.

[4]秦跃忠.浅谈分布式光伏电站在施工临时用电中的应用[J].安装，2019（12）：3.