韓巖

摘? ?要：控制系統是整個風力發(fā)電和電力生產的核心調控系統和安全生產的關鍵所在。在新型信息技術的帶動和催生下，現代化的控制結構、體系和網絡正在成為控制系統的核心技術和基礎技術。對于風電企業(yè)來講，更準確地運用信息技術、將現代化的科技元素融入風力發(fā)電控制系統就成為工作的核心所在。本文對自適應技術、仿真神經網絡技術、專家評估系統、人工智能技術等現代技術的應用進行了深入研討。

關鍵詞：信息? 控制? 風力發(fā)電? 自適應? 神經網絡? 系統? 技術

中圖分類號：TM614? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）12（a）-0001-02

風力發(fā)電是新時期綠色發(fā)展理念和可持續(xù)發(fā)展思想在電力與建設事業(yè)上的新生事物，隨著風力發(fā)電場站建設與應用逐步開展，如何利用好現代信息技術和高科技元素加速風力發(fā)電事業(yè)發(fā)展就成為建設者、管理者和決策者的中心任務和核心目標。當前信息化的控制技術發(fā)展進入到關鍵時期，以自適應技術、人工神經網絡技術、專家評估系統、人工智能技術為代表的新型技術正在廣泛應用到風電控制體系之中，這為高效率、高安全地實現風電生產各項目標提供了可能，同時也為風電事業(yè)的從業(yè)者提出了如何做好實際應用、具體管理等一系列課題。

1? 自適應控制技術在風力發(fā)電系統中的運用

自適應控制技術是在新一代控制理論和網絡技術基礎上提出的新型控制技術，在風力發(fā)電運行的實際過程中具有較好的適應性和針對性，風力發(fā)電控制系統中的運用自適應控制技術可以針對尚未構建模型的運行參數進行調整，進而實現風力發(fā)電系統動態(tài)階段變化的實時性控制，從而保障風力發(fā)電設備達到穩(wěn)定運行、安全運轉的目標實現。當前自適應控制技術的應用主要集中在風力發(fā)電中控制系統的中控部分，通過自適應控制技術構建的功能型平臺能夠實現風力發(fā)電系統及時準確的捕捉風力和風強，動態(tài)性地調整發(fā)電控制系統的以適應周邊環(huán)境變化的實時性和突發(fā)性，真正起到對環(huán)境要素的全面、適當、有效地調整。自適應控制技術在不同風力發(fā)電設備之間還有著數據交換和信息溝通的功能，通過對個別風力發(fā)電設備反饋的信息，風力發(fā)電場站可以形成運行環(huán)境的深入認知，有助于建立更加完整、更加準確的環(huán)境信息庫。同時，風力發(fā)電場站課可以通過風力發(fā)電設備整體的歷史數據進行深入加工，制定和形成適應實際的風力電力生產的策略和目標，因此，自適應控制技術在風力發(fā)電控制系統中的應用具有顯著現實意義。

2? 專家評估系統在風力發(fā)電控制系統中的運用

專家評估系統是基于大數據技術和專家數據庫系統的智能推理系統和輔助程序，是對專家思維和推理過程的全過程仿真與真實性模擬，由于專家評估系統包含專業(yè)知識信息庫、推理與演繹模塊、專家經驗數據庫、知識與經驗儲備等功能組成部分，所以對風力發(fā)電控制系統實現對實際情況和具體問題的分析和判斷有著重要的針對性和功能性。風電機組系統是結構性和功能性高度融合的復雜系統，任一子系統存在運行的風險和故障都會在整體上和功能上造成對整個系統的不良影響和嚴重威脅。專家評估系統可以形成對風力發(fā)電機組電力信號、故障信息、特征向量的跟蹤，實現整個風力發(fā)電控制系統對海量運行數據的模糊控制，在采取出組區(qū)域轉矩控制的基礎上結合變速控制方式，更好地提出針對不同風場風速風強的運行調整建議，在準確預測和全面控制的同時實現風力發(fā)電設備高效率、高安全地運行。風力發(fā)電設備及其控制系統在結構上異常復雜，根據系統論的基本觀點風力發(fā)電系統越復雜，造成風力發(fā)電系統故障和隱患的因素就會越多，風力發(fā)電設備及其控制系統故障就會越復雜、越難于處理，而專家評估系統的應用可以實現對各設備、各器件的動態(tài)跟蹤和實施檢測，采取專業(yè)化推理和功能化演繹的方式作出故障和隱患的判斷，更好地實現風力發(fā)電設備及其控制系統的連續(xù)、安全地運行。

3? 仿真神經網絡技術在風力發(fā)電控制系統中的運用

仿真神經網絡技術屬于分線性的映射技術，在風力發(fā)電生產中應用仿真神經網絡技術可以有效提升整個系統的功能性和抗逆能力，同時由于仿真神經網絡技術具有的可擴展性和可學習性風力發(fā)電控制系統可以實現對功能的自組織，有效實現控制系統的跟蹤學習和容錯能力，這使得風力發(fā)電系統可以不斷開發(fā)出遞進型的控制體系，更好地適應風力發(fā)電的動態(tài)性、連續(xù)性、不確定性等更重條件和基本情況。風速、風向和風力的辯變化具有動態(tài)性和不平衡性的變化特征，利用仿真神經網絡技術可以準確實現對風速的預測，進而做到風力發(fā)電控制系統的實時性、全面性調整，以適應風力發(fā)電生產和運行安全的實際需要。通過仿真神經網絡技術中的遺傳算法可以實現發(fā)電系統對現實運行參數的調整，通過BP算法可以實現對現實風場的準確預測，在仿真神經網絡技術深入應用的基礎上可以實現風力發(fā)電設備對風能捕捉能力的極大提升。仿真神經網絡技術的優(yōu)勢還在于對風力發(fā)電系統運行的跟蹤、分析和診斷，特別對于風力發(fā)電設備的運行狀態(tài)和故障隱患更是有著及時的判斷和實施的診斷功能，通過仿真神經網絡技術的應用進一步提升整個體系對發(fā)電系統、控制系統的感知能力，有效地提升風力電機的動力性能和連續(xù)性，在技術、系統和功能上實現了風力發(fā)電運行的穩(wěn)定性，進一步提升了風力發(fā)電電能的質量。

4? 人工智能技術在風力發(fā)電控制系統中的運用

風力發(fā)電控制系統在實際運行中面臨各種不確定性和不可控性的影響，動態(tài)因素的嬗變性產生風力發(fā)電控制系統必須具備較強的適應能力和調節(jié)能力。傳統風力發(fā)電控制系統利用建構數學建模和仿真模型來確定各種動態(tài)因素，但是受制于數學手段、技術設備、運行平臺、設計意圖、方式方法上的限制，導致驗算和推導出的風力發(fā)電控制系統難于適應風場實際，特別在優(yōu)化風力發(fā)電控制方式上由于簡單地局限在線性方程的設計，導致風力發(fā)電控制系統不能夠動態(tài)反應電機工作特點，導致風力發(fā)電控制系統不能精確化、實時化地對風力做出及時反應，出現功率與荷載、電流與電壓等一系列參數的波動，最終影響風力發(fā)電生產的安全性和穩(wěn)定性。通過人工智能技術的應用，風力發(fā)電控制系統可以實現在多維度、多工具之間的平衡，針對風力發(fā)電設備環(huán)境的現實要素、實際變量實現參數的系統分解、動態(tài)處理和線性優(yōu)化，不但提升了控制系統對風力發(fā)電設備的可控性，而且也實現了控制系統對風能持續(xù)的捕捉，還達到了提升風力發(fā)電設備利用效率的目的。通過人工智能技術的應用，在控制系統中可以形成正反兩個方向的信息交流，通過雙向反饋和跟蹤有效提升風力發(fā)電轉子的運行狀態(tài)，將調整和控制風力發(fā)電主要結構和系統的功能轉化為控制系統的自動化調控功能，在系統跟蹤風速變化、準確調整葉片速度的基礎上實現高效率、連續(xù)性電力生產。

5? 結語

綜上所述，隨著綠色發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的理念在電力事業(yè)發(fā)展中逐步落實，風力發(fā)電將會成為電力結構中重要的一環(huán)和核心的組成部分，要將現代化的信息技術、控制網絡和交換平臺更好地引入到風力發(fā)電系統的建設與應用過程之中，將信息化作為風力發(fā)電發(fā)展的根本路徑，借助智能化、網絡化的控制技術實現對活力發(fā)電控制系統的整合與優(yōu)化，搭建風力發(fā)電控制系統高效率、高安全運行的技術平臺，推進風電和整個電力系統信息化、智能化的建設進程。

參考文獻

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