李大鹏
国能信控互联技术有限公司，100039
摘要：现阶段，我国所采用的发电方式仍旧是以水力或火力发电为主，随着人们环保意识的不断增加，再加上传统能源的日益枯竭，这也使我国在火力发电发展规模上正变得越来越少，而相较于现代化城市建设进程的不断推进，城市对电力资源的需求缺口也正日益扩大，虽然我国愈发重视风力发电行业的发展，并且该行业的投入资金也逐年增多，但由于风力发电所处的环境人烟稀少，这也使风电系统在运行过程中存在许多问题，如果在控制系统中实现对智能化技术的科学应用，必将使风电系统获得更加光明的发展前景。
关键词：智能化技术；风电系统；应用
当前，由于世界经济的快速发展，全球能源供应紧张，环境问题日益突出。介于此，人类不得不寻找可再生的清洁能源。风能具有储存量大，分布广泛，清洁无污染的特点，非常符合目前形势的需求。风力发电技术作为利用风能的重要途径之一得到了飞速发展，现在已逐渐趋于成熟化。然而由于风力发电本身条件的限制，风电机组大多安装在人烟稀少等自然环境很恶劣的地方，常年经受极端条件的影响，随着运行时间的延长，这些机组陆续会出现一些故障，比如发电机、齿轮箱、叶片以及控制系统等发生故障，从而导致设备停机，造成严重的经济损失。为了避免经济的损失，需要提高机组运行的可靠性，预防故障，提前发现机组的异常，时刻了解机组的运行状态，把握它的发展趋势。为此，需要利用先进的状态监测手段，来了解风电机组的运行状态与趋势。从而分析形成的或正在形成的故障，以此来避免由于故障而产生的损失。我国风电产业发展迅速，发电技术越来越趋于成熟化，但是在线监测系统的发展却非常滞后，不能满足我国风电市场的需求，对风电厂的效率产生了严重的影响。所以，随着我国风电产业的迅速发展，在线监测系统的研究有着重要的现实意义。
1 智能化技术简述
当前，计算机技术已经在人类生产生活的方方面面产生了积极的影响，智能化技术也由此取得了显著的进步。对于智能化技术而言，其实际上是对人们研究、模拟、开发、拓展和延伸智能过程中所形成的全新模式进行表述。通过对智能化技术进行研究，有助于使机器操作更加便利，在此过程中还涉及作业人员在实际操作过程中的相关模拟事项。以智能技术作为依托，将有助于进一步提高风电系统的应用成效，并使其获得更高的社会与经济效益。
2 智能化技术在风电系统中的应用必要性、可行性及其优势
2.1 必要性
风力作为大自然中的一种资源，其具有生生不息的特性，因此可将其作为一种可以再生的资源。现阶段，我国正大力开展风力发电技术方面的研究，并已经取得了一系列的应用实践成果，但是，在风力资源利用过程中，由于风力发电具有较强的随机性、波动性与间歇性特点，这也造成大规模风电并网过程中会给电网安全造成一些不利影响，进而严重降低了电力质量。
2.2 可行性
相比于其他机组来说，考虑到风电场在有功节能方面存在局限性，因此需要对风电机组的功率最大值进行有效控制，这种控制措施能够确保风力机组进行功率输出时保持良好的稳定性，而且可提高风电场的工作效率。考虑到智能化技术在应用时需要采用数字化电力设备，通过对现有的风电系统进行了解可知，风电系统已经逐步实现了数字化发展，因此将智能化技术应用于风力发电中在技术层面上是非常可行的。
2.3 技术优势
对于智能化技术来说，将其应用于风电系统中，能够为相关人员的管理决策提供重要帮助，随着风电系统数据的快速增长以及设备容量的急剧增加，应用智能化技术能够实时获得发电机组的运行数据以及各种影像数据，这些数据会通过智能化技术来进行筛选与分析，进而为风电系统的各种运行工况提供必要协助与服务。
3 风力发电自动化控制系统中智能化技术的应用
3.1 以智能化技术运用TCP/IP传输协议进行数据整合
对于风电系统来说，要想实现系统的数据传输功能，便需要应用到物理链路及设备等传输系统，通过在风电系统中应用智能化技术，将使得系统在数据传输过程中能够采用TCP/IP传输协议来达到该目的。该传输协议在进行标准化后，同样能够在传输系统中进行共享，只需配置相应的网络设备和独立的综合布线系统，便可使不同系统在通信过程中存在的各种问题得到有效解决。
3.2 智能感应技术实现对风电系统运行情况的短期预测与削峰填谷
要想将智能化设备有效运用于风力发电场之中，便需要针对风电场的运行特点来构建智能电网，并生成智能电网运行模型加以运用，为了使庞大且复杂的智能电网得到高效的控制，需要确保风电场中存在的各个设备能够得到全方位的监测，然后对这些设备的运行监测信息进行整合，以便于帮助风电系统管理人员实时掌握各个发电机组设备的实际运行情况。通过在风电系统中应用无线感应器、智能感应器或光纤感应器，可以为风电系统的运行提供许多数据支持，依托于智能感应系统的信息反馈技术与传输技术，可对风电系统运行中所产生的数据信息进行实时化获取，并且在风电系统运行过程中还能根据实际需要来对这些信息进行调取，以此实现对风电系统运行情况的短期预测，并可根据预测结果来实现电力供应的削峰填谷。
3.3 风电系统的设计思路与内容
通过数据采集即获取数据，它利用一种装置 (如传感器) 对系统外部的数据进行采集并将采集的数据传输到系统内部，然后经由系统内部对这些数据进行整理与分析。目前在各个领域上都有数据采集技术的运用。比较常见的有摄像头、麦克风等设备，这些设备都是数据采集工具。
数据采集中所采集的数据一般可以是机组信息、部件信息、升压站信息、测风塔信息等的模拟量，也可以是数字量。被采集的模拟量都会传输到数据采集系统的内部进行处理，转换为数字量。数据采集系统一般有这几部分构成:传感器、多路开关、包含滤波器和放大器的信号调理电路、A/D转换器和数据采集卡。
由于数据采集系统往往是采集多路的模拟信号，而这些模拟信号都需要转换为数字信号才能被单片机进行分析处理，设计所做的A/D转换电路所使用的芯片是一个串行输出的转换芯片，故此不能同时的将这多路的模拟信号进行转换。为了简化电路及提高可靠性所以采用了多路模拟开关。多路模拟开关的主要作用是在控制信号的作用下，依次将各路的模拟信号传送到A/D转换器中进行A/D转换。
在A/D转换器对某一路信号转换的同时，其他几路的模拟信号正处于已被采集、但未被转换的状态，如果此时电平发生了改变，但是信号还未转换，这些被采集的信号就会随着电平的改变而发生改变。为了保持被采集信号的准确性，需要在信号源和A/D转换器之间加入一个采样/保持电路来确保信号源的可靠性。采样/保持电路的主要作用是在A/D转换器转换信号源之前先处于采样模式，这时采样/保持电路是输出跟踪输入的状态，然后在使其处于保持状态直至A/D转换器将信号源转换后在进入采样模式，如此循环。为了提高系统的准确性，采样/保持电路的采样时间越短越好，其保持时间越长越好。
系统将完成对风机发出的三相交流电的实时监测，以随时掌握供电系统的运行状态，具有很好的实际应用价值。系统主要完成: (1) 三相电压电流测量; (2) 功率因数的检测与改善控制; (3) 电容量的监测; (4) 相位检测。本设计以单片机为控制核心，利用先进的计算机监测技术，来完成系统设计。主要内容包括:测点的选取、传感器的选型、单片机芯片的选型、A/D芯片的选型。数据采集系统的电路设计:信号调理电路，A/D转换电路以及时序设计，并研究其可行性。
结语：
总而言之，大数据、人工智能、云计算等技术的出现，使智能化化技术得以被应用于风力发电领域，并可实现风电系统的自动化运行、修理及故障诊断等功能，这也使智能化技术在风力发电领域中占据着越来越重要的地位。通过将智能化技术与互联网进行一体化应用，能够促进风电系统新型管理模式的形成，并使得风电系统在运行过程中产生的各种管理问题得到高效的解决，进而为我国风力发电场可靠、稳定运行提供强有力的技术保障。
参考文献
[1]薛莹,袁智.智能化技术在风电系统中的应用[J].大众用电,2017(S1):9-12.
作者简介：
姓名:李大鹏
出生年月:1989年2月9日
性别:男
民族：汉
籍贯（精确到市）:内蒙古兴安盟阿尔山市
当前职务：职员
学历：本科
研究方向：风电数据采集与传输技术