風力發電自動化控制系統中智能化技術的運用

王向陽

[摘 ? ?要]隨著科學技術發展，人類已經進入到智能化時代，對傳統學習、生活、工作方式產生了深刻影響，具有明顯智能化特征。為了滿足實際用電需求，風力發電場建設數量不斷增加，自動化系統實現了自動、高效的控制，在發展中要引入智能化技術，創新自動化控制系統。先介紹智能化技術，再分析應用于風力發電場自動化控制系統中的重要意義，最后提出具體策略，以促進風力發電事業更好發展。

[關鍵詞]風力發電;自動化控制系統;智能化技術

[中圖分類號]TM315 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）08–00–02

[Abstract]With the development of science and technology， human beings have entered the era of intelligence， which has a profound impact on the traditional way of learning， living and working， and has obvious characteristics of intelligence. In order to meet the actual demand for electricity， the number of wind farms is increasing， and the automation system realizes automatic and efficient control. In the development， intelligent technology should be introduced to innovate the automation control system. This paper first introduces the intelligent technology， then analyzes the significance of the application in the automatic control system of wind power plant， and finally puts forward specific strategies to promote the better development of wind power industry.

[Keywords]wind power generation; automatic control system; intelligent technology

在傳統模式下，發電主要能源是煤炭，但隨著需求量增加，出現了能源緊張局面，為了有效緩解，可再生能源受到人們關注。在科學技術支持下，應充分利用風力資源，轉化為電力資源，從而滿足人們所需。自動化控制系統是風力發電場的核心，為了進一步提升運行效率，要引入智能化技術，優化控制效果，不斷提升風力發電質量。

1 智能化技術與風電場自動化控制系統的融合

人工智能時代的到來促進了智能化技術發展，是對人類智能、思維等進行模擬、延伸及拓展，可以像人一樣思考。將智能化技術運用在機械設備中，可以實現穩定、高效的運行，提升整體經濟效益。智能化技術主要包括三種：①神經網絡控制技術，運用于數字計算和運算符號間，發揮出智能化技術作用對數據進行處理;②專家系統控制技術，應用范圍包括智能調節、智能決策等，改善了實際效果，特別是在解決非結構化問題上可以起到有效作用;③綜合智能控制技術，集成化智能是主要發展方向，適用于模糊數據的處理，將模仿模糊和神經網絡技術有機結合起來。智能化是風電場自動化控制系統未來發展的主要方向，因此要加強研究，通過技術互補發揮出更大作用。為了提升風電場自動化控制系統運行水平，要引入智能化技術，需要從技術、人才等方面支持，明確技術融合目標，進一步提升風電場自動化控制系統運行水平。智能化技術的應用范圍會不斷擴大，要進行深入研究，對于推動社會經濟發展具有重要意義[1]。

2 風力發電自動化控制系統中智能化技術運用的重要意義

2.1 智能化技術應用的必要性

風力資源具有可再生、無污染的特點，在科學技術的支持下進行風力發電，具有明顯的優勢，因此處于快速發展中。但風力發電也存在不足之處，風力資源具有不確定性，在大規模風電并網時，電網可能會出現安全問題。風電場的輸出功率無法保持穩定性，會出現一定波動。為了避免這種情況出現，提升輸出功率穩定性，需要平衡風電設備的有功功率，處于相對穩定狀態。經濟發展對電力資源需求量持續增加，在這種情況下，電網設備數量會不斷增加，整體容量也會相應增加，電網發電效率會降低，由此可見，將智能化技術應用于風力發電中意義重大，因此要提升應用水平[2]。

2.2 智能化技術應用的可行性

在電網建設過程中，智能化技術應用水平不斷提升，大幅改善了電力系統運行效果。SCADA系統是風機系統的重要組成部分，具有遠程監控的作用，可以了解風機運行狀態，當風機運行出現問題時，會發出報警信息，并對故障進行定位。風電場AGC控制著調頻機組的出力，可以滿足用戶用電需求，保證系統處于正常運行狀態中。AVC控制系統對遙測收集的數據信息進行在線分析，對實際情況有全面了解，并進行適當調整，保證達到最優化狀態，

2.3 實現風電場智能化運維

風力發電場自動化控制系統運行中會發生故障，為了解決問題，要有效運用大數據分析、故障診斷、在線監測等技術手段，可以快速處理，避免造成更加嚴重后果。通過大數據分析了解實際運行狀況，為處理措施制定提供參考依據，保證具有針對性。借助于故障診斷技術，可以快速明確故障信息，包括影響范圍、位置等，保證處理工作有序開展，徹底解決問題。通過在線監測可以第一時間發現問題，實現對故障的有效控制。引入智能化技術，實現自動化控制系統的智能運維，確保系統處于穩定運行之中。加強對智能化技術研究，不斷提升在風電場自動化控制系統應用水平，確保滿足實際所需，風力發電場自動化控制系統如圖1所示。

3 風力發電自動化控制系統中智能化技術的具體運用

3.1 加強與自動化控制系統的融合

智能化技術自誕生以來，就處于快速發展之中，被廣泛應用于各個領域，對人們學習、生活等產生了深刻影響，是推動社會發展的新型技術。風力發電市場的打開，對各種新型設備的需求量持續增加，其中用戶終端設備可以為智能化技術和風力發電自動化控制系統融合提供了極大便利，具體操作方式是將管理端APP安裝在可視對講用戶終端的Andriod系統上[3]。在傳統模式下，發電系統工作人員需要對多種設備進行操作，不僅工作量大，而且過程中容易出現失誤，為了改變這種情況，只需要采用可視對講系統的用戶端設備就可以，讓自動化控制系統得到了簡化，工作人員操作起來也非常方便，節省了大量時間。現階段智能化技術運用在風力發電自動化系統中還處于初級階段，很多方面都不是很完善，因此要加強研究，不斷提升技術應用水平。智能化技術和自動化控制系統融合肯定會提升運行水平，有著較高利用價值，對系統運行效果進行分析，對于不足部分進行完善，建立起智能化控制系統，大幅提升了自動化水平，為風力發電提供有力的支持[4]。

3.2 加強風力發電自動化控制技術的研究

在風力發電自動化控制系統中，有很多系統和客戶自身聯系密切，例如可視對講系統、電梯控制系統等。風力發電的快速發展很大程度上推動了自動化控制技術的發展，更多的專業人士投入到研究中去，并取得了一定成果，可以進行有效參考。通過物理鏈路和協議對接的技術，實現風力發電自動化控制智能化系統用戶端設備控制各種風力發電機組設施的方法和管理系統智能化各系統間的融合方法相似。下面就具體案例展開論述，可視對講設備通過網絡交換機和協議轉換器的網絡接口連接起來，協議轉換器的連接則通過通信設備來完成。系統控制信號要實現準確傳輸，工作人員點擊“開鎖鍵”，基于智能化技術的可視對講系統會開放發電機組的權限，將信息發送到發電機組運營系統，接受到后會通知發電機組，將發電機組按鍵權限開放，工作人員只能對規定發電機組進行管理，不會影響到其他機組。在智能化技術支持下，兩個系統融合要采用軟件對接的方法，使得可視對講系統具備梯控功能[5]。如果將TCP/IP標準協議用于自動化系統中傳輸數字信號，對接會更加方便。

3.3 整合風力發電傳輸系統數據

物理鏈路和設備是風力發電自動化控制系統的數據傳輸的主要載體，構成了傳輸系統。智能化技術發展速度較快，同時風力發電自動化控制系統中引入了TCP/IP傳輸協議。為了實現系統內部的通信，只需要一套綜合布線系統和網絡設備就可以。分析后發現，風力發電自動化系統想要實現智能控制要滿足一定條件，用戶端設備要通過公共局域網及寬帶路由器訪問互聯網云端的服務器。可視對講系統的用戶端功能多樣，可以作為用戶室內共享設備，滿足實際工作所需[6]。

3.4 智能感應技術的應用

為了提升智能化電子設備在風力發電系統中的應用水平，要采用建模的方式，將電網真實情況進行還原，可以準確了解智能電網具有的復雜性、規模大等特點，因此控制難度比較大，最為關鍵點是對風險場的設備進行監測，可以獲取設備信息，通過分析掌握具體運行情況。將智能感應器、無線感應器等應用在風力發電場中，為其運行提供可靠的保障。快速、準確提取出設備信息，分析之后作出準確判斷，確保系統始終處于穩定運行狀態。智能感應技術的運用可以及時獲取設備信息，以此為依據來了解運行狀況，有助于提升系統運行水平。目前智能感應技術在風力發電自動化控制系統中的應用水平還比較低，有很大提升空間，所以要加強研究，掌握自動化控制系統運行特點，體現出技術運用的針對性，將具體效果落實下去，可以發揮出最大的作用。

3.5 提升智能化技術應用水平

智能化技術的快速發展，應用范圍在不斷擴大，可以發揮出更大作用。風力行業的發展對自動化控制系統提出了更高要求，加強智能化技術應用是很有必要的，有利于提升智能化水平。要發揮出智能化技術優勢，創新自動化控制系統模式，保持先進性，確保滿足實際所需，有效推動行業的發展。智能化水平應用在自動化控制系統中要相匹配，與實際情況相符合，保證具有可行性。在應用智能化技術時要結合自動化控制系統具體情況而定，避免隨意，削弱技術作用。自動化控制系統是風力發電的核心所在，直接關系到整體運行，所以要加強研究。除了自動化控制系統外，要積極拓展智能化技術應用范圍，涵蓋風力發電的各個方面，從而提升整體智能水平。發揮出智能化技術作用，轉變自動化控制系統模式，保證具有智能化特征，符合行業發展需求。制定科學合理發展規劃，明確行業發展方向，強化智能化技術應用效果，朝著現代化方向前進，不斷提升風力發電效率和質量，為生產生活提供電力資源[7]。

4 結語

風力發電事業的快速發展，提高了對自動化控制系統重視程度，要加強智能化技術應用，可以改善控制效果，保證系統穩定、安全的運行。加強對自動化控制系統研究，明確運行特點、原理等，保證智能化技術應用的針對性，改善目前狀況，不斷提升風力發電水平，促進我國電力事業的可持續發展。

參考文獻

[1] 宋國慶.智能化技術在風力發電自動化控制系統中的運用[J].中國機械，2020（4）：54，56.

[2] 詹志成.風力發電自動化控制系統中智能化技術的運用[J].中國科技投資，2020（21）：52.

[3] 于錦春.風力發電自動化控制系統中智能化技術的運用[J].通信電源技術，2020，37（3）：145-146.

[4] 童金龍.風力發電自動化控制系統中智能化技術的運用[J].消費導刊，2020（26）：77.

[5] 崔帥.風力發電自動化控制系統中智能化技術的運用[J].科技風，2020（27）：9-10.

[6] 宿逸春.風力發電自動化控制系統中智能化技術的運用[J].建筑工程技術與設計，2020（34）：933.

[7] 王浩.智能化技術在風力發電自動化控制系統中的運用[J].百科論壇電子雜志，2020（10）：1851.