崔盛淼

摘要：中國在近年來能源產(chǎn)量不斷提高，當(dāng)前已經(jīng)成為世界上的能源生產(chǎn)大國，同時(shí)也是能源消費(fèi)大國。我國近年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快，對能源開發(fā)高度重視，提高能源儲(chǔ)備，使人民對于能源逐漸增加需求得以滿足。中國在不斷加大能源開采力度的過程中，沒有采取相應(yīng)的控制措施與科學(xué)有效的精細(xì)化管理，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境遭到搖籃中破壞，造成了不良后果，于是更加重視清潔能源的開發(fā)和利用。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電;監(jiān)督控制;運(yùn)行維護(hù);一體化;系統(tǒng)設(shè)計(jì);有效方法

引言：

當(dāng)分布式發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，所存在的優(yōu)勢是非常明顯的，主要表現(xiàn)為分散性、多樣性、靈活性，而是作為清潔型能源存在的。當(dāng)前，該發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，使得該系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用，與大電網(wǎng)系統(tǒng)之間建立連接，由于分布式發(fā)電本身所具備的一個(gè)特點(diǎn)是，并不存在非常強(qiáng)的連續(xù)性，所以，考慮到電網(wǎng)運(yùn)行安全，與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比較，其結(jié)構(gòu)是集中式的，具有密集性特性，而且是強(qiáng)網(wǎng)架。分布式發(fā)電系統(tǒng)不會(huì)對電網(wǎng)本身產(chǎn)生非常強(qiáng)的依賴性，如果電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中產(chǎn)生故障，分布式發(fā)電過程中可以脫離，處于獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)，對分布式發(fā)電系統(tǒng)起到重要的支撐作用。在如此重要負(fù)荷下進(jìn)行電源供應(yīng)，能夠有力支撐電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使其運(yùn)行更加靈活，而且呈現(xiàn)出多樣化方向發(fā)展態(tài)勢。中國的風(fēng)力資源非常豐富，但是存在一個(gè)問題，就是分布缺乏均勻性，在三北地區(qū)和海上有豐富的風(fēng)資源，其他地區(qū)則缺少這方面的資源，尤其是內(nèi)陸平原地區(qū)，風(fēng)資源嚴(yán)重匱乏。所以，對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)起到一定的限制作用。

一、主要技術(shù)

（一）集中監(jiān)督控制系統(tǒng)技術(shù)

1.智能化告警技術(shù)

當(dāng)分布式新能源電站運(yùn)行的過程中，當(dāng)處于集約化監(jiān)督控制模式下，很多告警信息產(chǎn)生并被系統(tǒng)收集，這對于監(jiān)盤人員而言，工作內(nèi)容多而且壓力大，通常會(huì)存在抓不住事故重點(diǎn)，不能有效分析問題并在第一時(shí)間處理。所以，當(dāng)前需要做的是，在現(xiàn)有功能基礎(chǔ)上對智能化的告警數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對各種類型的設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行分析，明確其重要性，對信號(hào)劃分為不同類型，同時(shí)劃分為不同層次，具有針對性地實(shí)施處理并顯示，針對所獲得的信息應(yīng)用智能技術(shù)進(jìn)行分析，加工處理并從綜合的角度合理應(yīng)用，幫助運(yùn)行人員對于故障及時(shí)準(zhǔn)確地分析，并針對性地處理，使得分布式新能源電站在運(yùn)行的過程中應(yīng)用智能技術(shù)。

該系統(tǒng)所發(fā)揮的智能告警功能是基于事件推理專家?guī)鞂?shí)施的，主要的目的是對每個(gè)告警信息都能夠?qū)崟r(shí)提供，并在判斷的時(shí)候保證準(zhǔn)確性，采用相應(yīng)的處理方案，協(xié)助值班人員據(jù)此可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，并了解其產(chǎn)生的原因，并快速到現(xiàn)場對事故進(jìn)行處理，確保設(shè)備處于安全運(yùn)行狀態(tài)，保證系統(tǒng)更好地發(fā)揮作用。

2.故障診斷技術(shù)

分布式新能源電站中設(shè)備較多且雜，當(dāng)這些設(shè)備運(yùn)行時(shí)，難免會(huì)出現(xiàn)各種類型的故障。此時(shí)可以將分布式新能源電站監(jiān)督控制系統(tǒng)充分利用起來，將設(shè)備運(yùn)行中所產(chǎn)生的信息收集起來，采用智能算法對站內(nèi)一次設(shè)備及二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行診斷，并進(jìn)行針對性地的技術(shù)改進(jìn)，從而發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中的缺陷，將相應(yīng)的計(jì)劃制定出來，在對設(shè)備進(jìn)行維修時(shí)進(jìn)行消缺，這樣可以將停工期縮短，避免費(fèi)用大量消耗。采用該技術(shù)還可有一個(gè)重要的功能，就是對設(shè)備故障實(shí)施預(yù)警，結(jié)合使用分布式新能源電站功率控制系統(tǒng)，就可以應(yīng)用智能技術(shù)自動(dòng)調(diào)整現(xiàn)發(fā)電出力，并根據(jù)實(shí)際需要合理分配，由此可以降低設(shè)備故障故障率，避免產(chǎn)生頻繁停機(jī)現(xiàn)象，不會(huì)對電網(wǎng)造成負(fù)面影響。

在實(shí)施故障診斷的過程中，要做好定期巡視工作并強(qiáng)化檢查。檢查監(jiān)督控制設(shè)備指示燈和監(jiān)督控制設(shè)備開關(guān)，還要檢測監(jiān)督控制設(shè)備是否能正常工作，對于所獲得的情況詳細(xì)記錄，據(jù)此確定系統(tǒng)的各項(xiàng)設(shè)備是否正常，是否有噪聲出現(xiàn)或者不正常發(fā)熱以及冒煙的狀況。對各種設(shè)備的電源進(jìn)行檢查，包括保護(hù)裝置以及檢測控制裝置等等都是檢查的主要對象，還要明確指示燈的顯示是否正常，監(jiān)督控制設(shè)備設(shè)備是否有效連接，發(fā)現(xiàn)有卡住的現(xiàn)象或者出現(xiàn)傾斜的問題，都要及時(shí)處理并詳細(xì)記錄。

對于系統(tǒng)的設(shè)備做好定期校驗(yàn)工作以保證設(shè)備準(zhǔn)確可靠運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)正常才能保護(hù)好發(fā)電系統(tǒng)。當(dāng)該裝置運(yùn)行超過一年的時(shí)間，就要實(shí)施校驗(yàn)檢查，重點(diǎn)判斷其性能。根據(jù)校驗(yàn)的結(jié)果判斷存在安全問題，就需要修改參數(shù)，同時(shí)改動(dòng)二次回路接線及定值區(qū)數(shù)值調(diào)整。

3.無線移動(dòng)監(jiān)視技術(shù)

隨著智能移動(dòng)設(shè)備快速發(fā)展，4G無線網(wǎng)絡(luò)以及5G無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的擴(kuò)大，使用移動(dòng)智能終端設(shè)備監(jiān)控和查看運(yùn)營信息已迫在眉睫。開發(fā)移動(dòng)智能終端設(shè)備（智能采集、平板電腦）的無線移動(dòng)監(jiān)控功能軟件，可以對分布式發(fā)電設(shè)施采用無線移動(dòng)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)督控制。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)步驟

風(fēng)力發(fā)電監(jiān)控與運(yùn)維一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用智能技術(shù)，可以采用如下的設(shè)計(jì)步驟：

其一，對于設(shè)計(jì)項(xiàng)目要全面理解。在設(shè)計(jì)所有的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備之前，對于連接設(shè)備的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備從多個(gè)角度綜合理解并全面分析，了解風(fēng)力發(fā)電設(shè)備所發(fā)揮的功能、設(shè)計(jì)過程中需要遵循的標(biāo)準(zhǔn)，需要采用的設(shè)計(jì)元件以及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)等等，都要熟練掌握。要注重分析處理信號(hào)的特點(diǎn)，還要掌握被控制轉(zhuǎn)換對象的特點(diǎn)，系統(tǒng)分析其參數(shù)，并對分析所獲得的結(jié)果做好統(tǒng)計(jì)工作。當(dāng)進(jìn)入到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要明確設(shè)計(jì)要求，對系統(tǒng)實(shí)施高層次的抽象描述，之后進(jìn)行設(shè)計(jì)分析并加以驗(yàn)證，如果沒有通過驗(yàn)證，就要從頭開始重新操作，驗(yàn)證通過之后，進(jìn)行物理設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，然后進(jìn)入到樣機(jī)環(huán)節(jié)，物理設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和樣機(jī)環(huán)節(jié)沒有通過的情況之下，都要回到系統(tǒng)高層次抽象描述環(huán)節(jié)進(jìn)行重新操作。樣機(jī)環(huán)節(jié)通過之后，就可以定型制造風(fēng)電設(shè)備。

其二，將相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案制定出來。通過分析系統(tǒng)的總體功能，將風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)計(jì)原理框圖制定出來，然后將設(shè)計(jì)方案細(xì)化，劃分為多個(gè)環(huán)節(jié)。分析各個(gè)環(huán)節(jié)之間所存在的關(guān)聯(lián)性，將所采用的信號(hào)交流方式確定下來，明確風(fēng)力發(fā)電設(shè)備運(yùn)行的時(shí)序。采用這種方式，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)計(jì)更加簡單化，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)計(jì)的原理也能夠清晰表達(dá)。

其三，使用智能軟件對單元風(fēng)力發(fā)電設(shè)備模擬操作。將總體設(shè)計(jì)方案確定下來之后，要正確選擇元器件。通過運(yùn)行智能軟件繪制風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的每個(gè)環(huán)節(jié)，之后進(jìn)行模擬操作，實(shí)施智能檢驗(yàn)，這樣可以對設(shè)計(jì)方案是否可行作出判斷。在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)計(jì)的過程中所使用的元器件多種多樣，包括中央處理器、TTL等等，電能供應(yīng)中采用不同電源，合理設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備之間的電能轉(zhuǎn)換過程，對于所采用的轉(zhuǎn)換方式以及轉(zhuǎn)換的流程都要確定下來，使用程序圖表達(dá)，對于相關(guān)內(nèi)容準(zhǔn)確表達(dá)，保證電平正確轉(zhuǎn)換。

在設(shè)計(jì)智能化風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的過程中，選擇智能軟件的時(shí)候要考慮到設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備所屬類型。風(fēng)電企業(yè)開發(fā)出多種類型的智能軟件，而且各有側(cè)重點(diǎn)。通常而言，進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電設(shè)備監(jiān)控設(shè)計(jì)的過程中，如果對基礎(chǔ)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備進(jìn)行智能操作，可以用于智能模擬操作。如果控制風(fēng)力發(fā)電設(shè)備比較復(fù)雜。設(shè)計(jì)通信工程風(fēng)力發(fā)電設(shè)備時(shí)，設(shè)計(jì)智能模擬操作過程中，根據(jù)實(shí)際需要使用各種智能風(fēng)力發(fā)電設(shè)備軟件，可以檢驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)方案所能夠發(fā)揮的性能，模擬運(yùn)行原理以及運(yùn)行流程，以智能分析風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)計(jì)方案，同時(shí)對參數(shù)進(jìn)行分析，如果設(shè)計(jì)方案存在不足，可以自動(dòng)修改，由此起到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的作用。通過合理應(yīng)用EDA技術(shù)，使得設(shè)計(jì)過程更加簡單，而且操作便捷，減少工作量，設(shè)計(jì)工作時(shí)間縮短，在設(shè)計(jì)中不斷創(chuàng)新思維，使設(shè)計(jì)者的動(dòng)手能力大大增強(qiáng)。

其四，分析設(shè)計(jì)方案。在對風(fēng)力發(fā)電設(shè)備采用智能模擬方式進(jìn)行操作，需要著重分析風(fēng)力發(fā)電設(shè)備應(yīng)用性。針對各個(gè)單元采用智能模擬方法進(jìn)行操作，在此過程中需要檢驗(yàn)一部分性能，確保各個(gè)環(huán)節(jié)都不會(huì)有問題存在。但是，經(jīng)過組合而形成一個(gè)整體之后，各個(gè)環(huán)節(jié)之間很有可能出現(xiàn)搭配不合理問題，使得整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的過程中不能很好地發(fā)揮性能，不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。所以，智能模擬操作各個(gè)環(huán)節(jié)中，需要從多個(gè)角度分析各個(gè)環(huán)節(jié)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，明確信號(hào)輸入與輸出之間的關(guān)系，以及各個(gè)環(huán)節(jié)接口的極性和時(shí)序等等，從而明確風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)計(jì)中的矛盾沖突，經(jīng)過不斷修改之后，將最完美的設(shè)計(jì)方案提供出來。

其五，將各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行組合。檢驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)計(jì)情況，還要明確風(fēng)力發(fā)電設(shè)備之間設(shè)計(jì)方案的合理性，采用模擬智能的方法展開模擬操作，從而對設(shè)計(jì)加以驗(yàn)證，明確其是否可行。在設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備元件時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，經(jīng)過反復(fù)模擬操作，明確不同環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)方案之間所存在的關(guān)聯(lián)性，讓設(shè)計(jì)人員對于設(shè)計(jì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備所采用方式熟練掌握。在實(shí)施電子智能模擬操作的時(shí)候，應(yīng)用元件都比較理想，而且在連接上也采用理想工藝，落實(shí)到實(shí)際風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中，由于各種因素的影響，導(dǎo)致其性能不能保持穩(wěn)定。所以，在安裝風(fēng)力發(fā)電設(shè)備實(shí)體的時(shí)候，要積極調(diào)試其性能并不斷優(yōu)化，以更好地發(fā)揮其功能。

（二）實(shí)際應(yīng)用

1、在智能模擬操作中的應(yīng)用

風(fēng)力發(fā)電監(jiān)控與運(yùn)維一體化系統(tǒng)主要用于電子信息工程和通信工程，應(yīng)用EDA技術(shù)，要對通信基礎(chǔ)知識(shí)充分掌握，能夠?qū)︼L(fēng)力發(fā)電監(jiān)控與運(yùn)維一體化系統(tǒng)的基本功能以及運(yùn)行原理全面了解，使用模擬操作儀器進(jìn)行示范操作，將線路的運(yùn)行狀態(tài)充分展示出來。如果采用傳統(tǒng)的模擬操作儀器，由于沒有較高的精確度，使得模擬操作準(zhǔn)確度受到影響，所獲得的模擬操作結(jié)果不夠理想。應(yīng)用模擬技術(shù)可以改變操作條件，模擬操作結(jié)果有較高的精準(zhǔn)度。

在進(jìn)行智能模擬操作的過程中應(yīng)用EDA技術(shù)，確保設(shè)計(jì)更加科學(xué)，而且實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。如果采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，需要先進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，然后進(jìn)入到模擬操作環(huán)節(jié)，經(jīng)過檢驗(yàn)之后各項(xiàng)指標(biāo)合格，就可以進(jìn)行大批量生產(chǎn)，如果質(zhì)量不合格，就要對樣機(jī)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)并制作，這樣導(dǎo)致可靠性不是很高，而且人力成本和物力成本是消耗化量大 。采用模擬智能軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，很多的技術(shù)難關(guān)都能夠克服，在設(shè)計(jì)制作之前要對原理實(shí)施模擬智能，并進(jìn)行虛擬聯(lián)機(jī)，制作工作不再繁瑣，得以簡化，由此節(jié)約了成本，同時(shí)智能系統(tǒng)提供的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)更加準(zhǔn)確，保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性，基于此展開設(shè)計(jì)，可以獲得更加可靠的結(jié)果。

2、在風(fēng)電設(shè)備中的應(yīng)用

風(fēng)電設(shè)備中對EDA技術(shù)合理應(yīng)用是非常必要的?，F(xiàn)在人們的生活質(zhì)量已經(jīng)明顯改善，對風(fēng)電設(shè)備有了更高的質(zhì)量要求，抗干擾性需要進(jìn)一步提高，使數(shù)字技術(shù)不斷升級，包括模擬信道、話音以及加密技術(shù)都采用數(shù)字化操作方式，技術(shù)要求也越來越高。對于這些要求要充分滿足，就要調(diào)整電子線路，合理應(yīng)用高速電子風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，還要結(jié)合使用風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，這樣的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備設(shè)計(jì)比較繁瑣。如果按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，主要是采用拼接的方法，只要經(jīng)驗(yàn)豐富，操作就非常容易，對于設(shè)計(jì)方案加以驗(yàn)證，不足之處進(jìn)行修改之后再驗(yàn)證，就可以完成操作，消耗的時(shí)間比較多，成本也會(huì)增加，特別是沒有詳細(xì)分析精密儀器，導(dǎo)致可靠性不高。應(yīng)用EDA工具可以規(guī)避這些不足，設(shè)計(jì)的速度更快，而且準(zhǔn)確率更高，確保風(fēng)電設(shè)備風(fēng)力發(fā)電設(shè)備有很高的準(zhǔn)確度。

3.將技術(shù)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范制定出來。前期技術(shù)管理任務(wù)分解時(shí)，要充分考慮到風(fēng)電工程項(xiàng)目管理的實(shí)際要求及質(zhì)量要求，將相應(yīng)的質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范制定出來。對于工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要明確，控制好質(zhì)量驗(yàn)收中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，確保質(zhì)量驗(yàn)收工作的實(shí)施符合質(zhì)量檢驗(yàn)專項(xiàng)規(guī)范，保證質(zhì)量驗(yàn)收的完整性，且發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值。

結(jié)束語：

通過上面的研究可以明確，風(fēng)電工程規(guī)模大，工程量也非常大，而且通常工期都非常短，工程環(huán)境條件都比較復(fù)雜。如果使用的設(shè)備比較落后，工程運(yùn)行中術(shù)缺乏先進(jìn)性，就不能很好地發(fā)揮其作用。由于風(fēng)電工程存在特殊性，就會(huì)導(dǎo)致語運(yùn)行的過程中監(jiān)督管理難度大。要保證風(fēng)電工程處于良性運(yùn)行狀態(tài)，就要充分考慮到風(fēng)電系統(tǒng)所具備的特點(diǎn)，明確了風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)行的過程中所發(fā)揮作用以及存在的不足之處。 根據(jù)風(fēng)力發(fā)電的實(shí)際需要將監(jiān)督控制與運(yùn)行維護(hù)一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)出來，將其優(yōu)勢發(fā)揮出來，能夠?qū)︼L(fēng)力發(fā)電有效控制。應(yīng)用科學(xué)的方法對該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，有效降低項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn);提高風(fēng)電管理能力，加強(qiáng)風(fēng)里發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的控制能力。采用這種方式強(qiáng)化風(fēng)電工程管理，能夠使我國能源匱乏的問題得到解決，還可以達(dá)到節(jié)約能源，減少污染物排放的效果。

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