0引言
在可再生能源领域,风力发电因技术相对成熟､最具大规模商业开发条件､成本相对较低而得到大规模开发｡随着我国风电装机的不断增长,尤其是华北､西北区域风电大基地的持续建设,需加强风电场的智能化管理和信息化建设,从控制策略入手,实现风电机组在全寿命周期内的可靠运行､提升风电场发电量｡
1智能技术的应用类型
互联网和计算机技术已逐步融入人们的日常工作及生活,智能化技术也使企业获得了长足的发展和进步｡智能自动化技术的概念是人类智能研究､开发､仿真､推广和应用的一种全新的技术模式｡依托先进的智能自动化技术,可以有效提高风力发电自动控制管理系统的有效性和可靠性,有利于经济效益和企业社会效益的结合和提高｡
智能化技术的应用类型主要有三种,(1)神经网络控制技术,在比较复杂的数字以及运算符号计算和运算之中,我们经常应用神经网络控制技术,比较适合复杂的数据处理｡神经网络控制技术主要是在对案例中分散数据采取综合分析处理储备,整个系统的运行管理及工作不会受到个别个体数据处理丢失的影响｡(2)专家系统控制,在多领域集成智能系统的组织､决策､调节过程中,专家系统控制应用的比较广泛,能够对不确定的模糊知识信息输入错误､非结构化问题等进行有效解决,缺点就是专家系统控制在处理一些模糊的知识信息时,不能进行深度模仿｡(3)集成智能控制技术,随着科技的不断发展,集成技术逐渐向着智能化､自动化方向发展,将集成智能技术与深度模拟技术相结合,对模糊数据实现有效的收集和处理｡将自动化智能控制系统与自调整控制系统相结合,实现传统的智能自动化技术的重要性和作用进一步扬长避短,整合个人智能自动控制技术,不会出现个人自动化技术单独使用时存在的尴尬现象｡
2智能化技术在风力发电中应用的必要性､可行性及优势
2.1应用智能化技术的必要性
我国风电发展已然形成体系,但是由于风电的特点,若采用风电并网,则会对电网的稳定性和安全性产生不利影响｡加强风电场的信息化建设,在风电场自动化控制系统中应用智能化技术,有利于实现电网安全的风电场控制模式｡
2.2应用智能化技术的可行性
现今,我国电网建设已经实现了数字化和自动化,在此基础上加入智能化技术是符合风电产业发展方向的｡同时,为了响应国家号召,重视节能和环保工作,必然要发展清洁能源产业,而风电产业的发展必然要向着效率高的方向发展,因此结合智能化技术是必然的,也是可行的｡
2.3应用智能化技术的优势
(1)在风电自动化控制系统中加入其他辅助功能,如影像数据分析功能,这样可以实现对数据的精准采集和分析,从而实时监督风电情况,避免故障发生后一直得不到维修｡
(2)随着人们生活水平的提升,对服务的要求越来越高,而智能化技术可以实现为用户定制服务的要求｡将智能化技术和大数据技术应用在风电产业中,可以获得从发电到用电过程的所有数据,从而根据数据分析获得服务内容的基本框架,为之后业务的开发提供数据支持｡
(3)智能化技术可以应用在网络平台中,管理人员通过大数据技术分析各类用电数据和电网的数据信息,可以为维护电网的正常运行和提高服务水平提供支持｡
3风力发电自动化控制系统中智能化技术的应用
(1)极端载荷与阵风控制技术｡风电机组运行环境恶劣,可能会受到强风以及阵风的侵袭｡想要保障机组的运行安全稳定,需要引入动态调整及预先降载策略｡基于风机模型的极端载荷工况控制技术,利用模式识别算法,实现对风机即临工况的提前感知,使得风机能够提前执行载荷消减策略,平滑过渡极端载荷工况,防止机组在高风速高转速工况下引发超速停机,保证风机在全寿命周期内的可靠运行｡
(2)传输系统数据整合分析｡传输控制系统的集成应用是风力发电系统自动化控制系统的重要组成,ICP/TP传输协议(ICP/TP)将其智能化技术与现有的风电系统自动化和过程控制系统相结合,在电网中得到了应用｡即使同一个传输网络协议经过标准化,用户也必须能够充分共享同一个传输网络系统､一套综合智能布线系统和一套网络设备,从而解决不同系统之间相互通信的问题｡对于完全共享同一数据的公共局域网共享智能网管系统,是不会出现安全问题的,风电系统自动化控制设备通过互联网技术的分析和研究可以发现,其管理系统是在宽带无线路由器､公网等云端实时访问Web服务器以及互联网上实现的｡共享可视对讲设备自动化管理系统是一种室内风电用户共享可视对讲设备,应能让用户实时接入局域网(LAN)的基于风电设备的管理系统｡同时也使对讲设备管理系统内部接入Network后能合理利用局域网(LAN),合理规划网络后才能实现任务的实现｡
(3)基于大数据的偏航误差自校正技术应用｡偏航系统使风电机组始终处于迎风状态､最大化捕获风能｡气象站尾部安装,桨叶扰动干扰､机舱气动外形等带来的扰流都可能引起偏航误差,导致功率损失｡为解决此问题,可采用基于大数据的统计模式识别算法以及激光雷达测风技术,高效识别风机在运行和调试过程中因各种原因出现的等效偏航误差,指导风机主动或在人为干预下修正偏航对风误差,从而提高风机对风效率,提升机组发电能力｡
(4)智能感应技术的应用｡发挥智能电子设备在风电场中的作用,就要将智能感应技术应用在风电场的智能电网建设中｡对整个风电场设备进行实时监控是保障我们庞大智能电网有效控制的重要前提｡整合相关设备的运行状况和采集到的设备信息｡智能风电场的安全稳定运行,离不开智能传感器､光纤传感器､无线传感器等重要设备,同时可以在智能风电场等设备的运行环境中获取变压器需求信息｡
(5)主动尾流控制技术｡尾流引起的发电量损失是风电场大基地项目建设中必须解决的问题｡在风电场智能控制策略中,可结合风电场实时运行数据和基于深度学习融合技术,根据协同模型确定风场最优控制配置｡尾流控制技术,使得后位风机因为尾流减小带来的发电量增加大于前位风机主动降低尾流带来的发电量损失,实现风电场全场发电量的最大化｡
4结束语
综上所述,风力发电自动化控制系统日常主要工作在于对发电机组进行维护和检修,这些工作主要依据风电设备的自动化检测和智能控制,将智能化技术和风电自控技术进行融合,有助于解决其中的管理问题,促进我国风电事业的发展,保证供电不受阻碍｡特别是在资源日益短缺的今天,加快风电的开发速度,加强智能化技术的融合具有深远的意义｡
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