信息化控制技术在风力发电控制系统中的研究

1、 信息化控制技术在风力发电控制系统中的研究 摘要：近年来人们对可再生资源、新能源的重视程度越来越高。作为一种可再生能源，风能的分布范围十分广泛，风能的利用不会污染环境。风力发电是发展最成熟、应用最广泛、前景广阔的风能利用形式，风力发电在电力供应中的比重不断增加。风能具有不稳定性，风力发电应用中需要加强对发电设备的控制，风力发电控制系统十分重要，随着技术的发展，信息化控制技术逐渐普及，在风力发电中的应用和发展具有很高的研究价值。关键词：风力发电；控制系统；信息化控制技术；应用中图分类号：tm614文献标识码：a引言风力发电在一些风力资源丰富不可再生能源贫瘠的地区已经成为主要的发电方式，也是最重要

2、的一种无污染的发电方式之一，在风力发电的过程中，要对风力发电设备进行监管，控制分析，以免在发电过程中出现一些电力事故，在科学技术高速发展的今天，信息化产业高度发电，并被各个产业高度应用，在风力发电控制系统中，现代信息化控制技术也被广泛应用，是风力发电控制系统的重要技术支持，在现阶段风力发电控制系统中是不可缺少的一部分。1风力发电概述1.1风力发电理论风力发电是指把风的动能转为电能。风是一种没有公害的能源，利用风力发电非常环保，且能够产生的电能非常巨大，因此越来越多的国家更加重视风力发电。风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。1.2风力发电的意义第一，风力发电有利于解决我国能源

3、短缺的问题。随着我国经济发展脚步的加快，对能源的消耗与需求迅速增多，能源短缺现象十分严重，我国每年都需要进口大量的能源。风力发电可以缓解能源短缺的趋势。第二，有利于环境保护，实现可持续发展。长期以来我国的能源结构不合理，污染严重，极大破坏了生态环境。风力发电不产生污染，有利于实现人与自然的和谐发展。第三，应用范围广。风力发电技术在山区、孤岛等地区及军事、交通、气象等领域均有极大的利用价值。2风力发电中信息化控制技术的应用2.1自适应控制技术在风力发电系统中的运用自适应控制技术是在新一代控制理论和网络技术基础上提出的新型控制技术，在风力发电运行的实际过程中具有较好的适应性和针对性，风力发电控制系

4、统中的运用自适应控制技术可以针对尚未构建模型的运行参数进行调整，进而实现风力发电系统动态阶段变化的实时性控制，从而保障风力发电设备达到稳定运行、安全运转的目标实现。当前自适应控制技术的应用主要集中在风力发电中控制系统的中控部分，通过自适应控制技术构建的功能型平台能够实现风力发电系统及时准确的捕捉风力和风强，动态性地调整发电控制系统的以适应周边环境变化的实时性和突发性，真正起到对环境要素的全面、适当、有效地调整。自适应控制技术在不同风力发电设备之间还有着数据交换和信息沟通的功能，通过对个别风力发电设备反馈的信息，风力发电场站可以形成运行环境的深入认知，有助于建立更加完整、更加准确的环境信息库。同

5、时，风力发电场站课可以通过风力发电设备整体的历史数据进行深入加工，制定和形成适应实际的风力电力生产的策略和目标，因此，自适应控制技术在风力发电控制系统中的应用具有显著现实意义。2.2微分几何控制技术在风力发电系统中的实践应用微分几何是数学中的重要内容，目前，这一内容也在人们的日常生活当中进行了广泛应用。从本质上来看，微分几何主要就是研究线性之间的关系，风力发电系统从一定角度上来看，其实是具有一定的非线性关系，在具体运行过程中，经常会受到风速的影响，它是由很多的技术参数共同构成。在对微分几何控制技术进行应用的过程中，首先就是解决非线性关系，之后对双馈发电机开展一系列操作，输入相关命令，之后结合发

6、电机的反应状况，为风力发电控制系统的高效率、稳定运行提供保障。与此同时，也能够实现对风能的有效捕捉，提高风力发电水平。现实情况下，如果风的速度大于额定值，那么一般可通过降低风力发电机转速的方式，对风电发电系统功率进行控制，确保其功率值在标准范围内，通过微分几何控制技术，能够对以往的系统技术进行取代，从而大幅度提高系统的工作效率。与此同时，在对微分几何控制技术进行应用的过程中，还能够将风力发电系统的非线性关系进行线性转化，从而为后续的一系列操作提供便利条件，根据微分几何原理，还能够对控制设备进行设计，该设备简单便捷，能够对非恒风发电机组进行有效控制，但是要注意的问题是，控制技术设计难度较大，尤其

7、是计算的难度，正常情况下，它都是对函数进行反应，而且这种非线性函数通常很难看懂，这样也就限制了算法的广泛应用。随着现代科技的不断发展，cpu性能不断提高，从而也为微分几何控制技术在风力发电系统中的应用奠定了良好基础。2.3专家系统在风力发电系统中的实践应用专家系统是信息化技术中的重要组成部分，是一种先进的智能计算机推理程序，推动了人工智能技术从理论走向实践。专家系统内部存储了大量的专家级的理论知识和实践经验，通过相关的信息化技术，利用人类过去的知识经验解决问题。风力发电是一门十分复杂的科学，风力发电系统具有不同的类型，且涉及不同学科的很多问题，任何问题都可能导致故障。专家系统应用到风力发电控制

8、系统之后，有利于迅速发现故障，找到故障产生的原因，寻找解决问题的方法，保障风力发电系统的平稳运行。2.4人工神经网络技术在风力发电系统中的实践应用人工神经网络称之为非线性映射，具有很强的抗逆能力，具有一定的自组织性，可以学习与适应不确定系统的动态特征，并具有其他系统无法比拟的容错能力。风速是始终处于变化状态的，风速预测既和预测方法有很大关系，也与预测地点与预测周期有很大关系。可使用时间序列神经网络短期风速预测方法，这种方法用时间序列模型对神经网络中输入量进行选择，并使用多层反向传播网络系统预测风速序列。使用神经网络对风电场发电量进行预测，这样可降低功率波动率。使用前对人工神经网络估计风速，这样

9、能够加强系统的动态性能，即便在现实环境中风速出现了很大的变化，也可以正常稳定运作。在风电机组研究过程中，变桨距系统是很重要的一部分。结合变速变距型风电机组液压驱动变式情况，可使用控制神经网络变距的方式，来完善解决变桨距机构的参数时变性、滞后性控制等一系列问题。结束语综上所述，本文主要对各种现代信息化控制技术在风力发电控制系统中的实际应用进行了初步的研究，通过理论分析和实际应用效果，能够使人们对各种现代风力发电信息化技术有一个清晰、明确的认知。目前，风力发电控制系统虽经过一定发展，但普遍处于建模控制阶段，仍有较大发展空间，而同类型新技术风电场运行效益则更为显著。因此，还需要进行更深层次的研究，更加有针对性地不断完善本文所述的现代信息化控制技术，使其能够更好地服务于风力发电控制系统，从而最大限度发挥出其在社会经济发展中的重要作用和价值。参考文献1王家坤.风力发电控制系统中现代信息化控制技术的应用策略j.中国高新技术企业，2017(10)：69-70.2闫豪，李君略.信息化控制技术在风力发电控制系统中的运用j.电子技术与软件工程，2018(3)：140.3郝雅楠.信息化控制技术在风力发电控制系统中的运用j.时代农机，2016，4