風力發電自動化控制系統中智能化技術的運用

于錦春

（國電科技環保集團股份有限公司赤峰風電公司，內蒙古 赤峰 024000）

0 引 言

目前，我國發電方式雖然依舊是以火力發電和水力發電為主，但在趨于生態環保方向發展的資源利用方式約束下，傳統火力發電方式的規模逐漸減少了。日益擴大的城市群規模，相應地暴露出更大的電力缺口。盡管我國在風力發電行業投入了大量資金，然而因風力發電趨于地廣人稀的緣故，有一系列問題存在于控制系統中。若是能將智能化技術用于控制系統中，必然能獲取更顯著的控制成效。

1 智能技術概述

人們日常生活的方方面面皆已融入了計算機技術，智能技術也實現了顯著的進步。智能技術實則表示對人類智能進行研究、開發、模擬、延伸及拓展的全新模式。在研究智能技術時為提高機器的操作性，基本會涉及到操作人員實際操作模擬事項。依托智能技術，能使風力發電自動化控制系統成效得到提升，有助于經濟效益與社會效益的提高。

智能技術的主要類型有3種。第一，神經網絡控制技術。該技術主要是在數字計算和運算符號間運用，所以智能控制適宜用于數據處理部分。該技術是由案例分析進行分散儲備的，所以即便各個個體喪失了功能，整個系統的正常運行情況也不會遭受影響。第二，專家系統控制技術。該技術在智能調節、組織及決策等方面得到了具體應用，能夠將一些非結構化難題或不確定的知識消息解決[1]。但是該技術在具體運用中，對個別淺顯的知識進行處理時，不具備足夠的深層模仿能力。第三，綜合智能控制技術。該技術主要朝著集成化智能方向發展，能實現模糊數據的有效處理，并且能促進模仿模糊與神經網絡技術間的融合。該技術有助于自動化控制技術與自我調節控制技術的有效整合，同時能夠將智能技術揚長避短的功效達成，整合個別智能技術，從而避免單獨使用個別技術的情況。

2 風力發電應用智能化技術的必要性、可行性及優勢

2.1 應用智能化技術的必要性

風力資源是可再生資源之一。目前，我國在風力發電方面已步入快速發展階段，然而因風電隨機性、間歇性和波動性特點的緣故，導致大規模風電并網會在一定程度上影響電網安全，以致于出現電力質量不佳的情況。由于風電場在輸出功率方面存在隨機性，為將其有效規避，并對輸出功率中的間歇性和波動性予以有效控制，就應當著重進行風電設備有功功率的平衡。然而，日益擴大的電網設備必將會增大電網設備容量需求，這也會降低電網發電效率，所以在風力發電中應用智能化技術至關重要，有助于電網發電效率的提升。

2.2 應用智能化技術的可行性

由于風電場有功節能與其他機組相比十分有限，故而現下基本是采取功率控制方法來控制風電機組最大功率[2]。該方法可將風力機組最大功率輸出實現，有助于風電場工作效率的提升。由于數字化的電力設備是應用智能化技術的前提，縱觀現有風電系統基本已經全面實施了數字化，所以在風力發電中應用智能化技術是可行的。

2.3 應用智能化技術的優勢

首先，風力發電自動化控制人員在管理決策中，通過智能化技術的應用，能夠發揮決定性作用。急劇擴容、爆炸性增長的風力發電自動化控制系統數據下，通過影像數據、發電機組運行數據等的運用，同時在智能化技術的協助下篩選并分析各類數據，可將服務與協助提供給各類情況及故障，這也是風力發電自動化控制系統今后的主要工作方式。其次，智能化技術能夠逐漸提供大量個性化十足的服務[3]。在大數據技術的運用下掌握風力發電機所有數據，集中信息形成以個體為對象的檔案，能將針對性更強的服務方案提供給單個風力發電機。最后，加快新業務與服務方式的誕生速度。在為風力發電自動化控制系統提供支持服務外，通過智能化技術的應用也可立足于網絡平臺上，將網絡管理及異地管理等功能提供給管理者。

3 風力發電自動化控制系統中智能化技術的應用

3.1 兩者之間的深度融合

目前，智能化技術的發展十分迅速，諸多可視對講系統廠家在生產運營過程中也逐漸提高了對打造用戶終端設備的重視程度，如此一來也使得風力發電自動化控制系統與智能化技術之間實現了深度融合，僅需將管理端APP安裝在擁有Andriod系統的可視對講用戶終端上即可。這也表明了若是發電系統管理人員住所內實現了一臺可視對講系統用戶端設備的配置，那么就能夠替代以往數量繁多的管理設備，不但將風力發電自動化控制系統簡化，還大大便利了管理人員的操作，有效提升了管理人員的體驗感。

3.2 傳輸系統數據整合分析

風力發電自動化控制系統需要在傳輸系統（物理鏈路及設備）的運用下，才能進行數據傳輸。而將智能化技術融入風力發電自動化控制系統中，ICP/TP傳輸協議得到了全面應用[4]。標準化后的傳輸協議，也必然能夠共享傳輸系統，一套綜合布線系統與網絡設備能將不同系統內部及彼此間的通信解決。基于公共局域網的智能化系統共享同一傳輸網絡是沒有問題的。通過分析技術即可了解，風力發電自動化控制系統用戶端設備依托公共局域網、寬帶路由器進行互聯網云端服務器的訪問方可實現智能控制。可視對講系統用戶端屬于用戶室內的一種共享設備，應當能夠訪問風力發電系統局域網，同時也可在管理系統內局域網的運用下訪問Internet，在網絡合理規劃之后方可達成。

3.3 強化技術分析和應用

智能系統、門禁一卡通、電梯控制系統、車輛管理系統及可視對講系統等風力發電自動化控制系統的組成，皆與客戶生活之間有著不可分離的關系[5]。現在，風力發電自動化控制系統展現出了相當迅速的技術發展速度，互聯網上逐漸出現一系列風力發電自動化控制系統智能化及設備控制方向的資料、技術，通過物理鏈路與協議對接技術，風力發電智能系統用戶端設備便可實現對不同風力發電設備的控制。

3.4 智能感應技術的應用

風力發電場中要想充分運用智能化電子設備，那么就應當對風電場的智能電網進行建模并運用，而要有效控制復雜而又龐大的智能電網，最為關鍵的便是監測整個風電場的設備，隨后整合獲取的設備信息及相關設備運行情況[6]。智能感應器、無線感應器及光纖感應器等感應器的應用，可為智能風電廠的正常運轉提供支撐，同時在智能風力發電廠及其他多種設備運行環境下，可調取出變電器需求的信息。

4 結 論

智能化風力發電自動化控制表示在智能化、大數據、云計算及人工智能等現代信息技術的運用下，以風力發電機組日常運行維護、修理及排除故障等工作為中心所開展的一系列自動化作業。我國電力能源的來源中，風力發電逐漸呈現出更重要的地位。將互聯網及智能化技術融為一體的智能化風力發電自動化控制這一新型管理模式，能夠有效解決產生于風力發電推進期間的各類管理問題，保障風力發電場運行的正常與穩定。