謝曉剛，陳俊，張安

（江西中電投新能源發(fā)電有限公司，江西 南昌 330000）

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，對于能源需求不斷提升，傳統(tǒng)的以火力發(fā)電方式對環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染，雖然能夠在短時間內(nèi)看到經(jīng)濟效益，但是不利于社會實現(xiàn)健康、長久的發(fā)展。所以處理好經(jīng)濟發(fā)展與能源保護、環(huán)境保護之間關系，是當今世界發(fā)展中面臨的重要難題，利用風能發(fā)電新型模式能夠協(xié)調(diào)環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展關系，減輕二者矛盾，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的良好可循環(huán)利用，確保經(jīng)濟實現(xiàn)穩(wěn)健發(fā)展。因此風力發(fā)電技術對于人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實性意義，但在風力發(fā)電技術之中，存在一定問題。將人工智能技術與風力發(fā)電相結合，不僅能夠提升風力發(fā)電整體效率，更能有效解決風電技術發(fā)展過程中的諸多問題，實現(xiàn)風力發(fā)電技術與人工智能技術的高效結合，促進我國風力發(fā)電行業(yè)朝著更好、更快方向發(fā)展。

1 智能技術基本概述

信息化已經(jīng)成為社會發(fā)展趨勢，計算機技術、大數(shù)據(jù)、自動化技術、智能化技術等被廣泛應用在人們的生產(chǎn)生活之中，并取得了不錯的成效。智能技術是對人工智能進行更為深入的開發(fā)、研究、模擬、拓展延伸的過程。將智能技術應用在風力發(fā)電之中，能夠構建風力發(fā)電自動化控制系統(tǒng)，提高行業(yè)發(fā)電效率，實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益與社會效益同步提升。

智能技術主要分為三種：（1）神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術。該技術主要適用于數(shù)字計算與處理，多應用在數(shù)據(jù)處理方面。數(shù)字處理系統(tǒng)不會受到整體系統(tǒng)的影響，及時其他系統(tǒng)喪失功能，也不會影響神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術的應用；（2）專家系統(tǒng)控制技術。該技術主要應用在智能組織、調(diào)節(jié)、控制等方面，能夠處理出現(xiàn)的非結構性問題，以及不確定的消息。但應用在表面知識處理之中，缺乏靈活的模仿能力；（3）綜合智能控制技術。該技術主要是朝著整體化、集成化的方向發(fā)展，能夠?qū)σ恍┠：臄?shù)據(jù)進行高效處理，實現(xiàn)智能技術的優(yōu)化整合，降低系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，整合個別智能技術，提升技術使用效率。

2 人工智能技術應用在風力發(fā)電中的必要性、可行性與優(yōu)勢

2.1 智能化技術應用的必要性

風力屬于可再生資源，我國風力發(fā)電行業(yè)已經(jīng)進入了快速發(fā)展的成熟階段。使用利用風力發(fā)電存在一定問題，例如：間歇性、隨機性以及波動性。不僅會影響風力發(fā)電效率，更會影響電網(wǎng)安全，帶來安全隱患，出現(xiàn)電力質(zhì)量較差的問題。為了能夠有效實現(xiàn)對風力發(fā)電波動性、間歇性的控制，保持電網(wǎng)安全發(fā)電，需要重視風電設備有功功率的平衡。隨著人們對電力需求不斷增大，電網(wǎng)設備隨著不斷擴大，將人工智能技術應用在風力發(fā)電之中，能夠極大提升電網(wǎng)發(fā)現(xiàn)效率與質(zhì)量，提升電網(wǎng)運行安全性。

2.2 智能化技術應用的可行性

風電場節(jié)能與其他項目相比存在較大不同，一般都是采用功率控制法對風電機最大功率實現(xiàn)集中管控，能夠提升風電場工作效率與安全性能。數(shù)字化是電力設備與人工智能技術應用的前提，當下在風力發(fā)電系統(tǒng)之中已經(jīng)全面應用了數(shù)字化技術，為人工智能化技術在風力發(fā)電中的應用奠定了堅實的基礎。

2.3 智能化技術應用的優(yōu)勢

人工智能化技術應用在風力發(fā)電之中，能夠構建風力發(fā)電智能控制系統(tǒng)，為管理人員作出決策、判斷提供支持。通過風力發(fā)電自動化系統(tǒng)的控制，能夠?qū)κ占南嚓P數(shù)據(jù)進行分析、處理與整合，可以應用在風力發(fā)電系統(tǒng)自動檢測之中，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)之中存在額故障，并及時提出有效解決方案，自動化、智能化工作方式將成為風力發(fā)電行業(yè)未來發(fā)展主要模式；智能化技術可以提供個性化的服務。在大數(shù)據(jù)技術的支持之下，能夠全面掌控風力發(fā)電機的所有數(shù)據(jù)，通過對信息的篩選、處理，能夠更具有針對性的為單個風力發(fā)電機提供服務。

3 人工智能技術在風力發(fā)電領域的具體應用

3.1 無人機應用在智能巡檢之中

無人機技術具有續(xù)航時間長、抗風能力強的特點，應用在風力發(fā)電機組智能巡檢之中，無人機操作人員能夠?qū)ζ溥M行適當控制，對指定位置進行拍攝，對風力發(fā)電機組實現(xiàn)實時監(jiān)測，始終確保風力發(fā)電機組有序、高效運行狀態(tài)。無人機拍攝完成之后，能夠利用傳輸系統(tǒng)將拍攝到的圖片、視頻傳輸?shù)降孛娼邮障到y(tǒng)，技術人員通過對資料的比對，能夠分析出風力發(fā)電機組是否處于正常運行狀態(tài)，與傳統(tǒng)的人工巡檢相比，使用無人機進行智能巡檢，能夠提升巡檢效率與質(zhì)量，降低巡檢成本，提升企業(yè)經(jīng)濟效益。

3.2 風電功率預測的方法

當下風電功率預測主要為物理預測與統(tǒng)計預測法。物理預測法是常用的風電功率預測法，通過天氣預報提供數(shù)據(jù)的預測出風速以及風向等數(shù)據(jù)信息，并與風場周圍的實際信息進行對比，通過構建模型，依托大數(shù)據(jù)技術對其進行準確計算，實現(xiàn)對風電功率的精準預算。物理預測法的優(yōu)勢在于不需要歷史數(shù)據(jù)支持，但是需要準確的天氣預報數(shù)據(jù)以及風場地理信息作為依據(jù)，涉及到的參數(shù)多。但是天氣預報發(fā)布具有間隔性，所以物理預測法較為適用于短期預測。統(tǒng)計預測法主要利用數(shù)學統(tǒng)計方法，通過對實際發(fā)電量與歷史發(fā)電量數(shù)據(jù)的考察，構建模型，通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，實現(xiàn)對未來風力發(fā)電量的合理預測。

3.3 智能感應技術的應用

風力發(fā)電場之中要想高效運用智能化電子設備，需要對智能電網(wǎng)進行建模，為了對智能電網(wǎng)實現(xiàn)實時、集中高效管控，最為關鍵的就是對風電場設備實現(xiàn)高效控制，對獲取的風電場設備相關數(shù)據(jù)信息進行整合、分析。智能感應器、無線感應器等感應器的應用，能夠為智能風電場的有序運行提供支持。

3.4 大數(shù)據(jù)分析技術的應用

智能感知技術雖然很好，但由于需要額外增加傳感器，成本偏高且擴展性不足。風力發(fā)電機的數(shù)據(jù)量是相當可觀，一個大型風力發(fā)電公司管理的風機高達上千臺甚至近萬臺，年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量都在TB級別以上。因此如果不增加額外的傳感設備，可利用新的大數(shù)據(jù)技術，采集和存儲機組數(shù)據(jù)，通過機器學習、深度學習和自然語言處理等人工智能分析方法，對風機生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進行挖掘分析，實現(xiàn)設備運行低效分析、亞健康問題預警分析，預防風電機組的關鍵部件問題，減少電量損失，必將成為了新的熱門應用方向。

4 結語

風力發(fā)電領域關系著社會是否能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，為社會發(fā)展提供能源支持。需要積極改善風力發(fā)電管理模式，提升風力發(fā)電效率，滿足經(jīng)濟發(fā)展對能源不斷增長需求。人工智能技術應用到風力發(fā)電領域之中，能夠?qū)崿F(xiàn)對風力發(fā)電機組的實時監(jiān)控，提升風力發(fā)電的效率與質(zhì)量，構建完備的風力發(fā)電智能化管控系統(tǒng)，推動我國風力發(fā)電行業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)健的長久發(fā)展。