信息化控制技術在風力發(fā)電控制系統(tǒng)中的研究

1、 信息化控制技術在風力發(fā)電控制系統(tǒng)中的研究 摘要：近年來人們對可再生資源、新能源的重視程度越來越高。作為一種可再生能源，風能的分布范圍十分廣泛，風能的利用不會污染環(huán)境。風力發(fā)電是發(fā)展最成熟、應用最廣泛、前景廣闊的風能利用形式，風力發(fā)電在電力供應中的比重不斷增加。風能具有不穩(wěn)定性，風力發(fā)電應用中需要加強對發(fā)電設備的控制，風力發(fā)電控制系統(tǒng)十分重要，隨著技術的發(fā)展，信息化控制技術逐漸普及，在風力發(fā)電中的應用和發(fā)展具有很高的研究價值。關鍵詞：風力發(fā)電；控制系統(tǒng)；信息化控制技術；應用中圖分類號：tm614文獻標識碼：a引言風力發(fā)電在一些風力資源豐富不可再生能源貧瘠的地區(qū)已經成為主要的發(fā)電方式，也是最重要

2、的一種無污染的發(fā)電方式之一，在風力發(fā)電的過程中，要對風力發(fā)電設備進行監(jiān)管，控制分析，以免在發(fā)電過程中出現(xiàn)一些電力事故，在科學技術高速發(fā)展的今天，信息化產業(yè)高度發(fā)電，并被各個產業(yè)高度應用，在風力發(fā)電控制系統(tǒng)中，現(xiàn)代信息化控制技術也被廣泛應用，是風力發(fā)電控制系統(tǒng)的重要技術支持，在現(xiàn)階段風力發(fā)電控制系統(tǒng)中是不可缺少的一部分。1風力發(fā)電概述1.1風力發(fā)電理論風力發(fā)電是指把風的動能轉為電能。風是一種沒有公害的能源，利用風力發(fā)電非常環(huán)保，且能夠產生的電能非常巨大，因此越來越多的國家更加重視風力發(fā)電。風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。1.2風力發(fā)電的意義第一，風力發(fā)電有利于解決我國能源

3、短缺的問題。隨著我國經濟發(fā)展腳步的加快，對能源的消耗與需求迅速增多，能源短缺現(xiàn)象十分嚴重，我國每年都需要進口大量的能源。風力發(fā)電可以緩解能源短缺的趨勢。第二，有利于環(huán)境保護，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。長期以來我國的能源結構不合理，污染嚴重，極大破壞了生態(tài)環(huán)境。風力發(fā)電不產生污染，有利于實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。第三，應用范圍廣。風力發(fā)電技術在山區(qū)、孤島等地區(qū)及軍事、交通、氣象等領域均有極大的利用價值。2風力發(fā)電中信息化控制技術的應用2.1自適應控制技術在風力發(fā)電系統(tǒng)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

4、統(tǒng)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(shù)進行調整，進而實現(xiàn)風力發(fā)電系統(tǒng)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(xiàn)。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(tǒng)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(xiàn)風力發(fā)電系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)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

5、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(shù)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(tǒng)中的應用具有顯著現(xiàn)實意義。2.2微分幾何控制技術在風力發(fā)電系統(tǒng)中的實踐應用微分幾何是數(shù)學中的重要內容，目前，這一內容也在人們的日常生活當中進行了廣泛應用。從本質上來看，微分幾何主要就是研究線性之間的關系，風力發(fā)電系統(tǒng)從一定角度上來看，其實是具有一定的非線性關系，在具體運行過程中，經常會受到風速的影響，它是由很多的技術參數(shù)共同構成。在對微分幾何控制技術進行應用的過程中，首先就是解決非線性關系，之后對雙饋發(fā)電機開展一系列操作，輸入相關命令，之后結合發(fā)

6、電機的反應狀況，為風力發(fā)電控制系統(tǒng)的高效率、穩(wěn)定運行提供保障。與此同時，也能夠實現(xiàn)對風能的有效捕捉，提高風力發(fā)電水平?，F(xiàn)實情況下，如果風的速度大于額定值，那么一般可通過降低風力發(fā)電機轉速的方式，對風電發(fā)電系統(tǒng)功率進行控制，確保其功率值在標準范圍內，通過微分幾何控制技術，能夠對以往的系統(tǒng)技術進行取代，從而大幅度提高系統(tǒng)的工作效率。與此同時，在對微分幾何控制技術進行應用的過程中，還能夠將風力發(fā)電系統(tǒng)的非線性關系進行線性轉化，從而為后續(xù)的一系列操作提供便利條件，根據微分幾何原理，還能夠對控制設備進行設計，該設備簡單便捷，能夠對非恒風發(fā)電機組進行有效控制，但是要注意的問題是，控制技術設計難度較大，尤其

7、是計算的難度，正常情況下，它都是對函數(shù)進行反應，而且這種非線性函數(shù)通常很難看懂，這樣也就限制了算法的廣泛應用。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，cpu性能不斷提高，從而也為微分幾何控制技術在風力發(fā)電系統(tǒng)中的應用奠定了良好基礎。2.3專家系統(tǒng)在風力發(fā)電系統(tǒng)中的實踐應用專家系統(tǒng)是信息化技術中的重要組成部分，是一種先進的智能計算機推理程序，推動了人工智能技術從理論走向實踐。專家系統(tǒng)內部存儲了大量的專家級的理論知識和實踐經驗，通過相關的信息化技術，利用人類過去的知識經驗解決問題。風力發(fā)電是一門十分復雜的科學，風力發(fā)電系統(tǒng)具有不同的類型，且涉及不同學科的很多問題，任何問題都可能導致故障。專家系統(tǒng)應用到風力發(fā)電控制

8、系統(tǒng)之后，有利于迅速發(fā)現(xiàn)故障，找到故障產生的原因，尋找解決問題的方法，保障風力發(fā)電系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。2.4人工神經網絡技術在風力發(fā)電系統(tǒng)中的實踐應用人工神經網絡稱之為非線性映射，具有很強的抗逆能力，具有一定的自組織性，可以學習與適應不確定系統(tǒng)的動態(tài)特征，并具有其他系統(tǒng)無法比擬的容錯能力。風速是始終處于變化狀態(tài)的，風速預測既和預測方法有很大關系，也與預測地點與預測周期有很大關系?？墒褂脮r間序列神經網絡短期風速預測方法，這種方法用時間序列模型對神經網絡中輸入量進行選擇，并使用多層反向傳播網絡系統(tǒng)預測風速序列。使用神經網絡對風電場發(fā)電量進行預測，這樣可降低功率波動率。使用前對人工神經網絡估計風速，這樣

9、能夠加強系統(tǒng)的動態(tài)性能，即便在現(xiàn)實環(huán)境中風速出現(xiàn)了很大的變化，也可以正常穩(wěn)定運作。在風電機組研究過程中，變槳距系統(tǒng)是很重要的一部分。結合變速變距型風電機組液壓驅動變式情況，可使用控制神經網絡變距的方式，來完善解決變槳距機構的參數(shù)時變性、滯后性控制等一系列問題。結束語綜上所述，本文主要對各種現(xiàn)代信息化控制技術在風力發(fā)電控制系統(tǒng)中的實際應用進行了初步的研究，通過理論分析和實際應用效果，能夠使人們對各種現(xiàn)代風力發(fā)電信息化技術有一個清晰、明確的認知。目前，風力發(fā)電控制系統(tǒng)雖經過一定發(fā)展，但普遍處于建?？刂齐A段，仍有較大發(fā)展空間，而同類型新技術風電場運行效益則更為顯著。因此，還需要進行更深層次的研究，更加有針對性地不斷完善本文所述的現(xiàn)代信息化控制技術，使其能夠更好地服務于風力發(fā)電控制系統(tǒng)，從而最大限度發(fā)揮出其在社會經濟發(fā)展中的重要作用和價值。參考文獻1王家坤.風力發(fā)電控制系統(tǒng)中現(xiàn)代信息化控制技術的應用策略j.中國高新技術企業(yè)，2017(10)：69-70.2閆豪，李君略.信息化控制技術在風力發(fā)電控制系統(tǒng)中的運用j.電子技術與軟件工程，2018(3)：140.3郝雅楠.信息化控制技術在風力發(fā)電控制系統(tǒng)中的運用j.時代農機，2016，4