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风力发电自动化控制系统中智能化技术的运用张梦泽

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：张梦泽

[导读] 摘要随着社会经济的快速发展，现代自动化控制技术的水平也日新月异。

        (国家电投新疆能源化工木垒新能源公司新疆 831900)
        摘要随着社会经济的快速发展，现代自动化控制技术的水平也日新月异。人们正处在信息时代，越来越享受到现代自动化控制技术和信息技术为人们生活带来的便利。随着时代的发展，能源形势越来越严峻。为了冷静应对生态能源快速消耗给社会发展带来的挑战，风力发电技术的探索和发展受到了国际社会的高度重视。风能作为新能源的重要组成部分，具有可再生、低污染的特点，已成为最具潜力和发展前景的最大商业能源之一。在此基础上，分析了风力发电对自动化的要求和风力发电信息系统的应用。
        关键词：风力发电自动化；控制系统；智能化技术；运用
        1智能化概念
        智力概念是近年来的一个热门话题。每年都有大量的人力、物力和财力投入到这一新兴领域。然而，在公众眼中，这一领域始终保持着不温不火的状态。2016年以来，随着云平台技术的突破，取得了长足的进步，智能平台这一一直困扰着智能技术发展的核心问题，得到了相对完善的解决方案。以常用的云平台AWS提供的物联网为例，该平台可以支持数十亿台计算机设备和数万亿条消息的运行。这些消息被加密，以便它们能够安全地到达终端节点和接收设备。更重要的是，该平台在保证消息发送安全的同时，大大简化了智能平台开发过程的复杂性。
        2风力发电对自动化的要求
        风能的随机性较大，受季节的影响较大。风速的大小和风向的变化是不确定的。因此，风电机组在运行过程中的检测和保护必须实现自动控制。此外，风电机组的启动、停止、并网和退出、输入功率的合理控制、风电机组跟踪变化的稳定性等都应实现自动化，以便更好地开展风力发电。因此，有必要建立风力发电的自动控制系统。
        2.1对风力发电机组的运行状况进行自动化控制
        在风电机组正常运行过程中，通过自动控制系统，可以对风电机组的运行和电网的运行进行细致的检测和记录，及时发现风电机组运行中存在的问题，采取有效的保护措施，保证风电机组的正常运行。同时，自动控制系统显示的记录数据能充分反映风机的各项功能指标，实现风机运行的自动化。
        2.2限速和刹车停机的自动化控制
        合理应用自动控制系统，可以根据风机运行中的实际情况自动控制限速和制动。例如，当风力机转速超过最大极限时，风力发电机会将自动与电网分离，叶片将及时打开，并施加软制动，使液压制动系统的动作使叶片停止运行，从而有效地进行限速和制动停车。因此，风力发电机组的自动化在限速和制动控制中起着重要的作用。
        2.3偏航和解缆的自动化控制
        在风力发电机组运行过程中，应用自动控制系统可以实现偏航和放缆的自动控制。由于风向不确定，连续跟踪风向很可能使电缆缠绕。因此，自动控制系统的应用可以充分发挥电缆放卷功能，使电缆不缠结。这样，当电缆缠绕达到极限值时，自动控制系统可以通过控制偏航系统及时解开电缆。因此，风电机组自动化的实现可以实现偏航和放缆的自动控制。
        2.4实现通信的自动化控制
        通过风力发电自动控制系统的应用，运行人员可以及时获取风机的故障信息，并通过网络观察风机的运行情况，从而准确了解风速、风向、发电量、功率等具体数据并能对风机故障进行远程诊断。因此，应用风力发电自动控制系统可以实现通信的自动控制，使运行人员能够及时了解风电机组的运行状态。
        3风力发电自动化控制系统中智能化技术的应用
        3.1两者之间的深度融合
        目前，智能技术发展非常迅速，许多可视对讲系统厂商在生产经营过程中逐渐加大了对用户终端设备建设的重视程度，这也使得风力发电自动控制系统与智能技术的深度集成成为可能。只有管理端应用程序需要安装在可视对讲用户终端与安卓系统是的。这也说明，如果在发电系统管理人员的住处实现可视对讲系统客户端设备的配置，就可以替代以往大量的管理设备，不仅简化了风力发电的自动控制系统，同时也大大方便了管理人员的操作，有效地提高了管理人员的经验。

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        2.2电力存储自动化控制
        储能的自动控制对风力发电非常重要。风能虽然可以作用于风力发电，但毕竟风能是无法储存的，而且风能具有一定的不稳定性，因此风力发电的稳定性难以得到有效保障，将影响电力系统的正常供电。因此，风力发电系统的运行，特别是相对偏远的电站，需要通过自动控制，保证蓄电池具有更大的储能能力和更稳定的性能。目前，现代高科技电子产品如脉宽调制技术、功率MOSFET、IGBT等主要用于自动储能，直接影响电池储能的自动控制，大大提高了储能能力，保证了风力发电和电力的自动储能稳定性供应。
        2.3电力输送自动化控制
        风力发电厂址的选择通常有极为严格的限制，一般都远离城镇，位于偏远地区。因此，如何将风力发电厂的发电量输送到高质量的用电区域已成为风力发电厂的关键技术环节。目前，风力发电输电的自动控制方式主要是交流输电，但仍存在一些无法避免的问题。目前，随着现代科学技术的发展，出现了一种基于高压直流自动控制技术的新型输电方式，即高压直流输电方式。该自动控制技术的主要优点是异步联网，成本低，性价比高，结构优越，适应性强。近年来，在GTO和IGBT技术的影响下，变速器的传动性能得到了稳步的提高，动力自动控制下的传动效率也有了很大的提高。
        2.4传输系统数据整合分析
        风力发电自动控制系统需要利用传输系统（物理链路和设备）进行数据传输。将智能技术集成到风力发电自动控制系统中，充分应用了ICP/TP传输协议。标准化的传输协议必然共享传输系统。一套综合布线系统和网络设备可以解决不同系统内部和系统之间的通信问题。基于公共局域网的智能系统不存在共享同一传输网络的问题。通过分析技术可知，风力发电自动化控制系统的用户设备只有依靠公共局域网和宽带路由器接入互联网云服务器，才能实现智能控制。可视对讲系统的用户端是用户室内的一种共享设备。在管理系统中应用局域网，应能接入风力发电系统的局域网和互联网。只有合理规划网络，才能实现。
        2.5强化技术分析和应用
        风力发电的智能系统、门禁卡、电梯控制系统、车辆管理系统、可视对讲系统等自动控制系统都离不开客户的生活。目前，风力发电自动控制系统显示出了相当快的技术发展速度。一系列关于风力发电智能控制系统和设备控制方向的信息和技术逐渐出现在互联网上。通过物理链路和协议对接技术，风电智能系统的用户端设备可以实现对不同风电设备的控制。
        2.6智能感应技术的应用
        为了充分利用风力发电厂的智能电子设备，有必要对风力发电厂的智能电网进行建模和使用。为了有效地控制复杂而庞大的智能电网，最重要的是对整个风电场的设备进行监控，然后将采集到的设备信息与相关设备的运行情况进行整合。智能传感器、无线传感器、光纤传感器等传感器的应用，可以为智能风力发电厂的正常运行提供支持。同时，在智能风力发电厂等各种设备的运行环境下，可以对变压器需求信息进行调整。
        结论
        综上所述，现代科学技术的快速发展促进了我国风力发电自动控制水平的提高，风电信息系统的应用技术水平也在不断提高。风能发电系统的普及，使自动化技术和信息技术的应用成为必然趋势，对保证发电系统的稳定性和有效性起到了积极有效的作用。
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