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摘要:随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,风力发电在我国发展史十分迅速。提高风力发电效率,维护风力发电系统的安全运转,则需要结合信息时代的发展需求,大力加强风力发电集控中心的信息化建设,综合运用大数据技术、人工智能技术、计算机自动化技术和云计算等各种先进的技术构建风力发电集控中心信息化管理平台,并通过运营该平台对风力发电工作进行一体化管理,不断健全风力发电系统。文章将系统论述如何加强风力发电集控中心的信息化建设,希望能为风力发电管理工作提供参考与借鉴。
关键词:风力发电;集控中心;信息化建设
引言
风力发电是新时期绿色发展理念和可持续发展思想在电力与建设事业上的新生事物,随着风力发电场站建设与应用逐步开展,如何利用好现代信息技术和高科技元素加速风力发电事业发展就成为建设者、管理者和决策者的中心任务和核心目标。当前信息化的控制技术发展进入到关键时期,以自适应技术、人工神经网络技术、专家评估系统、人工智能技术为代表的新型技术正在广泛应用到风电控制体系之中,这为高效率、高安全地实现风电生产各项目标提供了可能,同时也为风电事业的从业者提出了如何做好实际应用、具体管理等一系列课题。
1我国风力发电在未来的发展策略与方向
1)严格明确风力发电的主要发展目标随着我国人民群众对于美好生活环境的追求不断上升,以及我国科技水平的不断进步,发展风力发电已经成为了必然的选择。为保证风力发电发展效果良好,首先必须明确风力发电的发展方向,并制定一系列的相关辅助政策,以扶持风力发电相关企业的发展。由于风力发电能够取得的收益并不明显,所以一些相关的风力发电企业与工厂收益较小,我国相关的政府部门可以出台相关政策,以扶持风力发电行业的发展。当风力发电行业与其他行业产生冲突时,也可以进行有效的协调以保证风力发电行业的发展。2)对我国整体的供电电网进行合理布局目前我国风力资源比较丰富的地区是我国的东北、西北以及沿海地区。这就使得在风力发电的过程中经常处于西电东输或者北电南输的状态,不但增加了电网建设的成本,同时也会在电能运输的过程中产生非常大的浪费。在这样的情况下,我们需要不断的结合地理因素以及电网分布情况,进行合理的电网布局。3)对风力发电的设备进行革新以降低成本由于我国的风力发电行业还处于刚刚起步的阶段,并没有形成一个较为完善的体系。国内的大量的机械设备都需要从国外进行购买,导致了整体的成本大幅度提升,对行业发展影响较大。为促进我国风力发电行业的稳步发展,需要对所使用的机械设备进行创新创造以降低整体的成本。
2风力发电集控中心的信息化建设要点
2.1为集控中心提供准确的信息数据
目前,风力发电集控中心信息化管理系统主要有三大分支系统,分别是监控系统、能量管理系统和数据信息查询系统,这三大分支系统所安置的位置各不相同,因此,能够互相独立,发挥各自的功能,不会互相影响。风力发电集控中心信息化管理系统会对这三大分支系统进行统一化管理,获取所有信息,实现对数据资源和指令的安全输送。需要注意的是,不同分支系统通常是由不同厂家所设计,因为各厂家所参考的说明书和行业协议存在差异,所以后期设计的系统兼容性不尽相同,这样必然会影响各系统信息的共享和无障碍交流。对此,当代风力发电厂引进了Web服务软件,从而成果开发了综合性服务管理平台,能够有效促进不同分支系统的数据沟通与共享。据调查了解,当前Web服务软件是借助SOAP技术来收集各区域风力发电厂的原始数据信息,同时,Web服务软件能够制定并执行统一化标准,完成不同系统、不同区域的数据处理工作。
此外,Web技术能实现多种操作系统与通信协议的同步使用,确保数据信息的安全传输,不会影响各分支系统的独立功能。
2.2人工神经网络技术在风力发电系统中的实践应用
人工神经网络的抗逆能力较强,在容错能力方面,也是其他系统都无法超越的。周众所周知,风速往往处于不断变化的状态,对于风速的精准预测,不仅与预测方法相关,同时也与预测周期和预测地点具有着紧密关联。实践过程中,可以借助时间序列神经网络对风速进行预测,与此同时,也可以通过人工神经网络和小波分析相互融合的方式,对风力发电功率进行预测。在对人工神经网络技术进行应用之前,可通过人工神经网络对风速进行估计,这样能够大幅度提高系统的动态化性能,即使实际的风速出现了较大波动,系统依然能够稳定运行。在对风电机组进行研究的过程中,变桨距系统是至关重要的内容,实践过程中,可以通过控制神经网络变距的方法,对变桨距参数的滞后性和时变性问题进行解决。另外,为了能够最大限度地获取风能,在人工神经网络控制器中,还可以对发电机预测模型进行构建,结合遗传算法和BP算法,提出全新的神经网络算法,目前,这种算法在风电机组故障诊断工作中应用十分广泛,能够为系统的工作可靠性和稳定性提供保障。
2.3专家评估系统在风力发电控制系统中的运用
专家评估系统是基于大数据技术和专家数据库系统的智能推理系统和辅助程序,是对专家思维和推理过程的全过程仿真与真实性模拟,由于专家评估系统包含专业知识信息库、推理与演绎模块、专家经验数据库、知识与经验储备等功能组成部分,所以对风力发电控制系统实现对实际情况和具体问题的分析和判断有着重要的针对性和功能性。风电机组系统是结构性和功能性高度融合的复杂系统,任一子系统存在运行的风险和故障都会在整体上和功能上造成对整个系统的不良影响和严重威胁。专家评估系统可以形成对风力发电机组电力信号、故障信息、特征向量的跟踪,实现整个风力发电控制系统对海量运行数据的模糊控制,在采取出组区域转矩控制的基础上结合变速控制方式,更好地提出针对不同风场风速风强的运行调整建议,在准确预测和全面控制的同时实现风力发电设备高效率、高安全地运行。风力发电设备及其控制系统在结构上异常复杂,根据系统论的基本观点风力发电系统越复杂,造成风力发电系统故障和隐患的因素就会越多,风力发电设备及其控制系统故障就会越复杂、越难于处理,而专家评估系统的应用可以实现对各设备、各器件的动态跟踪和实施检测,采取专业化推理和功能化演绎的方式作出故障和隐患的判断,更好地实现风力发电设备及其控制系统的连续、安全地运行。
结语
综上所述,加强风力发电集控中心的信息化建设,搭建风力发电集控中心信息化安全管理平台,风电厂必须严格恪守安全性原则、总体结构设计原则、功能化设计原则、通信保障自动化原则和拓展性原则,在设计风力发电集控中心信息化管理系统的过程中秉承模块化思想,充分利用OOP技术,依次设计分层结构,提前预留借口,这样方能全面优化风力发电集控中心信息化管理系统的内聚性能与耦合性能,加强系统架构的拓展能力,维护系统的安全运转。其次,必须对监控系统、能量管理系统和数据信息查询系统进行统一化管理,准确获取所有信息,实现对数据资源和指令的安全输送。再次,应充分利用数据挖掘技术和数据分布规律挖掘深层次的数据资源,准确预测和分析可能会出现的问题,并制定相应的解决对策。另外,要充分发挥指纹识别技术在无人值班领域的应用价值,准确识别工作人员的身份。
参考文献:
[1]郭美志.集中控制系统在500kV变电站的应用设计与实施[D].北京:华北电力大学,2012.
[2]易仕敏.电力市场和节能调度环境下电力系统调度与安全问题的研究[D].广州:华南理工大学,2011.
[3]张西术.集控控制系统管理模式研究与应用[D].北京:华北电力大学,2012.