樊志超，崔彩云

（中廣核風(fēng)力發(fā)電有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

現(xiàn)代控制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)中的運(yùn)用

樊志超，崔彩云

（中廣核風(fēng)力發(fā)電有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源問題日益突出。風(fēng)能作為一種新型的環(huán)保節(jié)約能源廣泛的應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電中，而控制系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。將現(xiàn)代控制技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電可以有良好的控制效果，文章分析了現(xiàn)代控制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電控制中的應(yīng)用。

風(fēng)力發(fā)電；控制系統(tǒng)；現(xiàn)代控制技術(shù)

1 專家系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

在風(fēng)力發(fā)電的過程中，許多時候所選擇的控制系統(tǒng)都是專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是現(xiàn)代控制技術(shù)領(lǐng)域的一種尖端技術(shù)，能夠獨立智能地收集風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各個部位運(yùn)行狀況的具體信息，并能夠?qū)邮盏降男畔⑦M(jìn)行及時處理。專家系統(tǒng)有著一定的程序設(shè)定，能夠整體按著設(shè)定的進(jìn)程展開推理、分析處理等，并且有著自己獨立的思考過程，不需要人工來進(jìn)行操作，而且準(zhǔn)確度相對較高。專家系統(tǒng)的主導(dǎo)模式是以符號為基礎(chǔ)的，能夠按照領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)化知識對系統(tǒng)的各種模式進(jìn)行檢驗分析，一旦發(fā)現(xiàn)某一部分的運(yùn)行信息出現(xiàn)不良現(xiàn)象，就會進(jìn)行及時的診斷處理。從專家系統(tǒng)的功能及特性中可以看出，將它運(yùn)用在風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)當(dāng)中，可以取得較高的控制效益。在風(fēng)力發(fā)電的過程中，機(jī)組包括多個部分，如發(fā)電機(jī)、風(fēng)輪、控制柜等，無論哪個部分出現(xiàn)問題，都會間接性地導(dǎo)致主體發(fā)電系統(tǒng)的癱瘓，為此，必須實時采取專家控制系統(tǒng)對其中的風(fēng)險進(jìn)行防范，及時診斷各個部分潛在的問題，從而切實地保障整體風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定。

專家系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用，首先需要逐步建立整體的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)診斷模型，全面結(jié)合各個程序及環(huán)節(jié)的運(yùn)行，準(zhǔn)確地監(jiān)測不同部位的實際狀況，切實反映風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的整體運(yùn)行過程。一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，專家系統(tǒng)會立刻發(fā)出信號，并確定出現(xiàn)狀況的環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)故障狀況及原因，進(jìn)行信息的反饋，有利于及時地進(jìn)行處理，實現(xiàn)穩(wěn)步地控制。其次，專家系統(tǒng)可以對機(jī)組電流信號進(jìn)行整體的檢測，包括電流的速度及穩(wěn)定性，多方位地對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行控制，切實地發(fā)現(xiàn)電流質(zhì)量下降的原因；最后，專家系統(tǒng)可以進(jìn)行分開使用，對不同的區(qū)域采取針對性地檢測，設(shè)計不同的故障監(jiān)測系統(tǒng)，比如，一部分集中檢測風(fēng)力機(jī)組的振動故障，另一部分集中檢測電流傳送的穩(wěn)定性，相互配合實現(xiàn)較高的監(jiān)測效益。

2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也是較為常見的風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)之一，其最主要功能在于通過對風(fēng)速的準(zhǔn)確預(yù)測實現(xiàn)電流輸出量的控制。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會主動學(xué)習(xí)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各個板塊的功能，以非線性映射為主，對不確定的風(fēng)力進(jìn)行范圍性地控制，而且其有著一定的容錯范圍，不容易出現(xiàn)較大的差錯。對于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)而言，風(fēng)速的控制十分重要，但是，想要通過設(shè)備實現(xiàn)直接性地控制還是不可能的，為此，只有間接地改變風(fēng)力的大小，以此來改善電流質(zhì)量。想要切實地對風(fēng)速進(jìn)行了解性控制，首先必須要有一定的預(yù)測方法，而有效的預(yù)測方法無外乎人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能學(xué)習(xí)化分析，不僅可以估算風(fēng)力現(xiàn)階段的大小，還可以通過時間序列，對短期內(nèi)的風(fēng)速變化進(jìn)行預(yù)測，進(jìn)而進(jìn)行有效地控制。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用相對而言較為簡單，其不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型作為計算控制基礎(chǔ)，只需要通過自學(xué)就可以對整體風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行穩(wěn)定的控制，而且能夠?qū)崿F(xiàn)高強(qiáng)度的電流質(zhì)量提升。此外，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的運(yùn)用，還可以配合其他的控制技術(shù)，比如，將其與模糊邏輯技術(shù)相結(jié)合，可以對風(fēng)電機(jī)組的載荷頻率進(jìn)行整體地優(yōu)化，設(shè)定一定的頻率控制器，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行載荷量的降低，減緩整體的電流荷載量，使得風(fēng)力發(fā)電的系統(tǒng)更加穩(wěn)定，產(chǎn)生的電壓也會取得進(jìn)一步優(yōu)化。

3 結(jié)語

總而言之，在時代的發(fā)展當(dāng)中，風(fēng)力發(fā)電受到了社會各界的廣泛關(guān)注，面對其發(fā)電過程中容易出現(xiàn)的各種問題以及潛在的各種風(fēng)險，必須對現(xiàn)代控制技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)貎?yōu)化和改善，并實時地運(yùn)用到風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)中，做好各個發(fā)電環(huán)節(jié)的監(jiān)測和故障預(yù)防，從而有效保障風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的有效運(yùn)行。

［1］安占國.3MW風(fēng)機(jī)變槳距驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計［D］.沈陽：沈陽工業(yè)大學(xué)，2011.

［2］袁偉.風(fēng)力機(jī)變槳距實驗平臺設(shè)計及控制策略研究［D］.沈陽：東北大學(xué)，2008.

Application of Modern Control Technology in Wind Power Control System

FAN Zhi-chao，CUI Cai-yun
（CGNPC Wind Power Co.，LTD.，Hohhot，Inner Mongolia 010000，China）

With rapid development of modern society，the energy problem is increasingly prominent.Wind power as a kind of new environmental protection energy conservation is widely applied to wind power generation，and the control system is an important part of wind power generation system.Modern control technology applied to wind power can have a good control effect.This paper analyzes the application of modern control technology in wind power control.

wind power generation；control system；modern control technology

TM614

A

2095-980X（2016）10-0039-01

2016-09-09

樊志超（1988-），男，內(nèi)蒙古人，大學(xué)本科，主要研究方向：風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行維護(hù)工作。