信息化控制技术在风力发电控制系统中的应用

信息化控制技术在风力发电控制系统中的应用

李清波

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摘要；在电力生产和运营系统的繁荣发展中，信息化控制系统起到了至关重要的作用。信息化控制系统的能力不仅体现在系统应用的操作中，还控制了电力使用安全，并发挥出精准操控的技术能力，成为电力安全生产的核心。通过信息技术完善网络结构，运用信息技术形成电力控制体系，实现风力发电的核心控制，这也是对电力系统进一步完善的过程。

关键词：信息技术；风力发电；发电控制；系统应用

1风力发电控制系统类型

风力发电控制系统以控制方式来区分，有两种类型，其中包括：双馈型控制系统和直驱式发电控制系统。在这两种系统中，直驱式发电系统属于采用永磁发电模式控制的类型，而其中的双馈型风力发电控制系统在信息化控制中最为常见，又应用比较广泛的系统形式。所以相比较而言，该控制系统是比较高效的，同时又能节约成本。大功率的风力发电机组分类中，双馈方式控制系统比较常见。在信息化发展的过程中，双馈风力发电控制的技术从科技创新化分析，已经有了新的突破，采用新型控制技术可以实现发电机组的恒频和变频两种方式的操作。在控制发电机组的过程中，采用的信息控制技术有四种方法，分别是通过矢量方式进行操作的矢量控制法、通过变换功率控制的直接功率控制法、通过制定滑模进行控制的滑模控制法以及无功优化控制等方法。在直驱式控制系统中，可以通过永磁化控制风力发电机组，永磁化控制方法的特点是设计较为简单，而且投入成本较低。在控制过程中采用的方式主要包括：通过扰动风力发电机组进行观察，从而发出控制命令。

2信息化控制技术在风力发电控制系统中的应用

2.1自适应技术的应用

采用传统的控制方式控制风力发电机组，虽然比较严谨，但是灵敏度较低，所以达不到理想化的效率。而且传统的控制方法还较为容易产生电力事故。目前，我国现代化控制技术已经逐步升级，电力系统行业研发出一种自适应控制技术，其优势为灵敏度高，易操作等。在具体控制过程中，如果风力发电机组设备出现变化，自适应技术能够敏锐地分析数据变化，并根据数据变化采取相应控制措施。风力发电机组的控制性能还是较为科学的，通过近年来不断地研发探讨，相关科研人员已经对其进行升级，做了进一步完善。尽管如此，风力发电机组的控制系统仍然存在不足之处。所以需要采取相应措施，提升控制系统的灵敏程度，并根据技术完善弥补其不足之处，结合当前系统的特点进行完善，做到对应外界变化实现自动化调整。

2.2专家评估技术的应用

在大数据技术普及发展的当下，逐步发展出一种专家评估技术，该评估技术就是利用大数据为基础条件，组建精准的数据库，并以数据较为全面的数据库系统作为铺垫，通过智能化技术模拟专家的思维，做到分析全过程仿真技术。当专家评估技术用于风力发电的电脑系统中，可以针对许多实际问题作出控制工作，其控制工作包括分析和判断，综合实际情况和所遇到的实际问题作出判断，判断数据模块的功能性和针对性。风力发电设备的系统较为复杂，其控制系统的设计也比较复杂。通常来说，系统越复杂，越容易出现故障，而故障越复杂，就越加难以处理。所以，在大数据技术应用期间，专家针对技术的评估，对设备的技术分析和检测都很重要。

2.3人工神经网络技术的应用

随着网络技术不断地更新，科学技术在发展中，实现了更加先进化，信息技术在使用过程中逐步演变，最终出现了人工神经网络这一技术。由于该技术发展速度快，所以取得了引领智能领域发展的地位。人工神经网络是一种自适应数据处理技术，它的容错能力与其他技术相比较而言，具有更优越的时效性。风力发电的特点是多变性，由于风向的变化，风力的变化以及风速的多变性，使其无法精确预测风速，为了能够使风力发电机组性能更加稳定，就可以采取人工神经网络技术对其性能进行预估分析，还可以将该系统与小波分析技术相结合，准确预估风力发电的功率。需要注意在该技术使用之前，要先预估风速，这样可以判断人工人精网络系统的预估能力，如果风速预估精确度高，预估风力发电机组的精确度就高，同理说明该风力发电机组具有较高的稳定性。风力发电机组运行期间如何保持稳定性，这取决于变桨距系统的稳定状态，因此它是较为重要的风力发电机组系统，桨距的参数一定要准确、精良，只有精准的桨距才能使发电机组的滞后问题完美解决。由于风力发电机组的关键动力是风能，所以，风能捕捉是其发挥发电能力的关键点。将风力发电机组的预测模型根据现实情况进行重组，把网络控制系统净化演变，将人工神经网络融入到该控制系统中，实现组合出遗传算法，将其与BP算法相融合，就能产生新的神经网络算法。

2.4最优控制智能技术的应用

在风向、风速等各种自然因素不确定的情况下，风力发电机组也会出现不稳定状态，这是因为风向、风速对风力发电机组来说是非常重要的条件。但是这两者都是很难控制的，要想控制风力，必须深入研究控制方法，采用科学方式保障风力的稳定性。因此，风力发电技术必须与智能技术相结合，从而优化风力发电机组的控制系统，在此基础上，由于风力发电机组大多都在恶劣环境下使用，因此对环境的适应性，对恶劣天气的应对能力是风力发电机组的检验标准，通过全面的控制系统来把控机组的启停功能和发电功能等，而且风力发电机组由于工作环境相对恶劣，很难构建出标准的风速线性模型，所以给人工技术操作增加了相当大的难度。风力发电机组的控制系统需要改良，通过智能技术进行优化控制，能够准确捕捉风速的平衡点。在线性模型中，风力发电机组要有准确的数据变化控制能力，而且需要有能力控制数据之间的冲突，为了避免这种冲突，可以通过人工调节智能技术来实现风险控制。为了避免风速在测量中数据失真，需要采取科学的测量方式，变流器的控制是其中的重点，通过对其控制，从而更加准确地控制发电机。通过控制风力发电机系统，可以使反馈线性化设计获取嘴阀风能。采用叶尖速比法效果突出，能够获取最大化的额定风速以及风能，更好的控制风力发电机组的输出功率。

2.5微分几何技术

微分几何技术是数学方面的技术，在日常生活和工作中，我们也会经常利用到微分几何技术。线性关系在微分几何中有微妙的关系，但是风力发电机组的控制过程，不具备线性关系，而具有非线性关系。所以环境中的风速会影响风力发电机组的发电质量。风力发电机组拥有多项技术参数，微分几何技术是一种高科技数学技术，能够处理多种问题，但是运用于风力发电机组中，首先就是处理非线性关系问题。具体而言就是如何将非线性关系转化成线性关系，然后输入科学指令，准确操作双馈发电机。这需要与微分几何原理充分结合，调整发电机组的线性关系，根据当下风力发电机组的反映情况科学调整非线性关系，使发电机组的控制系统运行正常。同时，在确保风力发电机组的功率保持在标准范围内之后，根据微分几何技术的科学原理，还能采取以往的系统技术来提升发电机组的电控系统工作效率。计算微分几何的难度很大，所以需要专业技术水平的人才来设计。从目前的技术发展中分析，微分几何技术可以提升风力发电机组的CPU性能，对其控制稳定性奠定基础。

3小结

综上所述，在风力发电机组控制系统中，信息技术给予了该控制系统更先进的控制水平，通过本文的介绍，对于风力发电机组控制信息化有了更深的认识。虽然目前我国的风力发电机组电控系统仍在探索期，但是也已经有了些许科技成果，因此在今后，风力发电机组的电控系统会有更好的发展前景。

参考文献

[1]郭辉. 风力发电系统机械变频控制技术[J]. 中国高新科技,2021,(24):11-12.

[2]吕文科,张兰红,车三宏. 虚拟同步发电机技术在风力发电中的应用[J]. 自动化仪表,2021,42(08):99-105+110.

[3]曲文浩. 智能化技术在风力发电自动化控制系统中的应用[J]. 光源与照明,2021,(07):101-102.