摘 要：風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)對(duì)于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)具有至關(guān)重要的作用，其已經(jīng)成為當(dāng)下風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。尤其是在風(fēng)力發(fā)電的機(jī)組類型拓展之后，和電子功率變換技術(shù)的實(shí)現(xiàn)以后。而現(xiàn)代化的控制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電的控制機(jī)構(gòu)中，將會(huì)起到越來(lái)越重要的作用。當(dāng)下研究針對(duì)如何的實(shí)現(xiàn)對(duì)于信息化控制技術(shù)的綜合運(yùn)用，使得風(fēng)力發(fā)電的控制系統(tǒng)能夠更加安全有效的運(yùn)行，并且取得良好的控制效果，成為了熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；信息自動(dòng)化；管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)與應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM614 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）17-0111-01

引 言

風(fēng)力發(fā)電因?yàn)楦蓛魺o(wú)污染可再生等環(huán)境保護(hù)型特點(diǎn)，在中國(guó)，因?yàn)榧夹g(shù)開(kāi)發(fā)落后等原因，風(fēng)力發(fā)電有著美好的前景。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)尤其是控制技術(shù)的應(yīng)用顯得尤其重要。而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)非常的復(fù)雜，而且往往存在多種干擾。在這種不確定而又復(fù)雜的系統(tǒng)中，往往沒(méi)辦法直接建立模型，而是要設(shè)置多重動(dòng)態(tài)控制部分。而這即是現(xiàn)代化控制技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵，通過(guò)不斷發(fā)展的現(xiàn)代化信息控制技術(shù)的強(qiáng)化應(yīng)用，可以解決風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各類干擾因素的控制，并最終完善整個(gè)項(xiàng)目。

1 風(fēng)電工程的概述以及開(kāi)發(fā)的意義

風(fēng)電工程是充分利用了空氣動(dòng)力學(xué)的原理，將自然風(fēng)經(jīng)過(guò)風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，然后再轉(zhuǎn)變成人類可以使用的電能，來(lái)不斷滿足人們的正常生活和使用。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在中國(guó)已經(jīng)發(fā)展了很多年，整體的工程照價(jià)管理基本上還是屬于比較成熟的階段。施工過(guò)程中的全面管理主要體現(xiàn)在了建設(shè)工程項(xiàng)目的協(xié)調(diào)、施工過(guò)程的控制以及項(xiàng)目目標(biāo)的管理等等。但是目前我國(guó)很多的建筑工程企業(yè)的管理方式都比較豪放，對(duì)于我國(guó)工程項(xiàng)目管理的質(zhì)量，以及速度等等都還存在著一些不足之處，施工人員還存在著素質(zhì)比較低下的問(wèn)題，以及項(xiàng)目管理比較難等等，因此就有必要加強(qiáng)我國(guó)風(fēng)電建設(shè)項(xiàng)目施工管理的過(guò)程控制，從而進(jìn)一步提高建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。風(fēng)能的開(kāi)發(fā)有著一定的意義性，通過(guò)風(fēng)能的開(kāi)發(fā)，充分利用了一些自然再生能源，節(jié)約了不可再生的一次能源，從而最大限度的減少了對(duì)于環(huán)境的污染程度，保護(hù)了我國(guó)生態(tài)平衡。并且現(xiàn)在隨著風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的逐漸施行，一些傳統(tǒng)的煤電廠正在逐漸的淘汰，很好的維持了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。并且在最近幾年當(dāng)中，國(guó)內(nèi)的一些省或者市自治區(qū)境內(nèi)，通過(guò)合理采用風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目，改變了整體能源結(jié)構(gòu)單一化的場(chǎng)面，保護(hù)了我國(guó)的水資源，減少了對(duì)于大氣的污染，而且風(fēng)電項(xiàng)目的建設(shè)投資還在快速發(fā)展當(dāng)中，相信在未來(lái)，實(shí)現(xiàn)面會(huì)越來(lái)越廣，會(huì)發(fā)揮出越來(lái)越大的作用。

2 風(fēng)力發(fā)電信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以計(jì)算機(jī)為根本的生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制與調(diào)度自動(dòng)化體系，由風(fēng)電場(chǎng)智能管理與自動(dòng)控制平臺(tái)、設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)、智能調(diào)度系統(tǒng)和數(shù)據(jù)解析與評(píng)估體系構(gòu)成。該體系能夠?qū)Ξ?dāng)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備實(shí)施監(jiān)控，憑借現(xiàn)代通信設(shè)施對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施實(shí)時(shí)采集和傳輸，進(jìn)而落實(shí)設(shè)備的參數(shù)調(diào)節(jié)以及事故報(bào)警等性能。落實(shí)對(duì)多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)統(tǒng)一管理調(diào)度，把風(fēng)力發(fā)電量差異較大的多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電總量設(shè)置為定值，能夠落實(shí)發(fā)電量配額的自由分配，當(dāng)一些風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力較小而一些風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力較大時(shí)，在不超過(guò)總發(fā)電量設(shè)定值狀況下風(fēng)力大的風(fēng)電場(chǎng)能夠充分發(fā)電以補(bǔ)充風(fēng)力小的風(fēng)電場(chǎng)沒(méi)能充分發(fā)電剩余配額，使風(fēng)資源獲得最大程度的利用，落實(shí)最大發(fā)電量。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組信息體系可以精準(zhǔn)掌控發(fā)電體系的運(yùn)行狀態(tài)，快速地發(fā)現(xiàn)故障并第一時(shí)間響應(yīng)，提升故障處理效率。機(jī)組工作人員憑借風(fēng)力發(fā)電機(jī)組信息體系，能夠高效的把設(shè)備有關(guān)數(shù)據(jù)信息以文字、圖表的形式體現(xiàn)出來(lái)，為風(fēng)力發(fā)電企業(yè)的發(fā)展決策給予珍貴的理論根據(jù)，而且可以為投資給予精準(zhǔn)的市場(chǎng)信息和相關(guān)的政策扶植，對(duì)風(fēng)力發(fā)電企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有相當(dāng)重要的作用。

2.2 風(fēng)力發(fā)電信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的應(yīng)用

2.2.1 自適應(yīng)控制信息化技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

自適應(yīng)控制信息化就是即是以環(huán)境改變而自動(dòng)調(diào)整自身的控制參數(shù)，所以它對(duì)于整體參數(shù)的變化過(guò)程要給予高度的關(guān)注。在風(fēng)力發(fā)電的控制系統(tǒng)中，自適應(yīng)控制要做到對(duì)于過(guò)程參數(shù)變化檢測(cè)的同時(shí)，實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)控制器，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。而構(gòu)建一個(gè)自適應(yīng)控制系統(tǒng)的模型簡(jiǎn)單，應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電的系統(tǒng)中還需要設(shè)計(jì)一個(gè)高性能的追蹤系統(tǒng)，例如槳距自適應(yīng)控制系統(tǒng)，通過(guò)電流信號(hào)在實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的同時(shí)，可以進(jìn)行參數(shù)追蹤。應(yīng)用到現(xiàn)代的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中，以無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)定模型追蹤風(fēng)速，在權(quán)衡最大風(fēng)能捕獲和機(jī)械疲勞造成的損耗最小兩個(gè)指標(biāo)下，由適應(yīng)器調(diào)節(jié)控制，在正確的補(bǔ)償或者減低設(shè)定的風(fēng)速過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)于風(fēng)力的合理的最大化的運(yùn)用。

2.2.2 最優(yōu)控制智能技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的隨機(jī)變量多，不確定或者干擾的因素大，主要指的是風(fēng)能捕獲利用方面。通過(guò)最優(yōu)控制智能技術(shù)的使用，可以最大程度的分解和線性化干擾因素。因其數(shù)學(xué)模型已通過(guò)多次認(rèn)證，因此對(duì)于變量或者干擾因素的線性化分解，設(shè)計(jì)最優(yōu)控制，從而有效的捕獲和利用風(fēng)能。另一方面在發(fā)電機(jī)控制方面，也可以采用最優(yōu)控制技術(shù)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，運(yùn)用最優(yōu)功率調(diào)節(jié)器，在其功率和電功率波動(dòng)之間尋求最優(yōu)解決參數(shù)，從而使得發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持最優(yōu)葉尖速比，獲得最大風(fēng)能捕獲。

2.2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過(guò)對(duì)動(dòng)物神經(jīng)的研究，模仿神經(jīng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)特征，在電力系統(tǒng)中具有高度的應(yīng)用。其類似于神經(jīng)元的獨(dú)立性以及并聯(lián)完成任務(wù)的組織性，可以在風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中對(duì)于風(fēng)速實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中所采用的模型大多為反向傳播算法模型，在BP以及廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用中，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自帶的演算和變量輸入，可以有效的預(yù)測(cè)風(fēng)速和風(fēng)量。而其具備的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是即是系統(tǒng)中存在這大量的不確定性，其也能在通過(guò)減少功率的波動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)。從而穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)行和控制。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，風(fēng)速所帶來(lái)的影響因素隨機(jī)性和非線性，使得風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制存在在復(fù)雜和難以預(yù)測(cè)的特征。結(jié)合運(yùn)用現(xiàn)代化的信息控制技術(shù)，可以有針對(duì)性的對(duì)于電流信號(hào)，風(fēng)速，風(fēng)能捕獲量燈量化因素進(jìn)行控制，從而達(dá)到就目前而言的最優(yōu)控制效果。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-5-2