马涛
大唐云南发电有限公司新能源分公司，云南 昆明，650000
摘要：现阶段，我国主要的电能生产方式仍然是传统的水力发电和火力发电，由于国家环保要求和人们的环保意识不断提高，火力发电作为一种不可再生资源消耗量较大的发电方式逐渐被新技术所取代。与此同时，我国城市化进程的深入推进也使电力资源需求缺口不断扩大，风力发电技术和产业规模正在飞速发展，风力发电建设、生产过程中也遇到了很多矛盾，运用智能化控制技术可以解决大部分问题，提高风力发电生产效率。本文阐述了风电系统智能化技术应用的重要性，研究了多项具体应用。
关键词：智能化技术；风电系统；应用
引言
近年来，世界上多数国家和地区的经济都在飞速发展，全球能源消耗与环境保护之间的矛盾日益凸显，在这种框框下人类只能不断寻找可以替代传统能源的可再生新型能源。风能是大自然中储量最大的一种清洁能源，对风能进行充分利用非常符合当今社会的能源需求形势。利用风能的最有效手段是风力发电技术，如今风力发电技术已经发展成熟。由于风力发电技术对设备安装位置有一定要求，因此风电设备通常安装在人烟稀少的地理位置上，风电设备也长年受到恶劣环境的影响，机组的机械结构和控制系统故障频发，设备停机、机件损坏等问题层出不穷，需要投入大量经费维修保养风电设备。
1智能化技术
由计算机技术、网络技术深度发展产生的智能化技术给人们的生活带来了极大便利，智能化技术实质上是一种能够满足人各种需求的技术。在智能化技术的支持之下，机器设备的操作过程会变得更加简便，设备的运行也会变更加顺畅，智能化技术应用于风电设备使其具有故障自我检测与自我处置的能力，全面提升了风电设备的运行性能。
提高机组运行的可靠性不仅可以提升服务质量，还可以减少经济损失，对故障进行提前预防，掌握机组运行状态与发展趋势。因此，可以采用先进技术对机组运行状态进行监控检测，发现已经出现的故障或故障形成的趋势。我国风电机组各项技术发展十分迅速，但智能化技术在风电机组中的应用仍然较为滞后，研究智能化技术对风电系统稳定高效运行至关重要。
2风资源智能化评估研究
2.1嵌套计算
目前，最成熟的嵌套计算模式是WRF模式，该模式可与中尺度风速数值模拟平台相结合，提供智能化的风资源智能化评估服务。智能化技术中的云服务可对重点风电项目所处区域中的中尺度数据进行集成研究，与高精度的地形图、实际测量得到的风以及气象资料共同研究嵌套数值模拟数据。Windsim或WT软件可计算并修正采集到的降尺度数据，得到质量较高的各种尺度嵌套数值模拟数据。
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2.2智能诊断与管理
风电系统的测风项目涉及到海量数据，建立数据收集、处理与分析的具体模型具有重要的应用价值，智能数据管理与分析体系能够解决海量风资源数据管理分析的问题，技术路线如图1所示。
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Hadoop和Spark是两套重要的大数据分析系统，无论风资源数据属于结构化类型或是非结构化类型均可被统一收集，这些数据能够存储于数据库中以备使用。Hadoop和Spark系统可以利用机器学习的智能化方式对风数据进行计算分析，建立完善的数据管理和数据分析体系。该系统可实现风数据可视化显示、自动检验风数据、诊断异常数据、对故障进行自动报警并生成所需要报表的功能。数据中心可对采集到的海量数据进行存储管理，不断积累数据并最终形成数据库，用于风电系统设计的基本依据。
3智能布机全局优化研究
3.1载荷优化
在进行智能布机全局优化时，首先要了解风机厂家计算载荷的具体方法，明确国内外对风机载荷计算的相关规程与规范，从而得出风机厂家载荷校核的方法。而后要对风机厂家载荷校核方法进行编制优化，利用交互式平台链接对不同风力发电厂进行个性化载荷分析。
3.2土建数据库平台
风力发电厂要依托计算机技术建立系统的土建数据库平台，利用云服务对数据库进行链接，结合设计参数对风机的初期设计工作进行详细设计。风机初期设计工作涉及到土建数据库的基本数据分析与风电场综合数据分析，对这些数据进行整合分析最终形成风机设计方案。
3.3基础设计
在进行风电系统基础设计时，可以利用统一交互平台与智能化风机设计软件相互沟通对接，制作数据输入接口输入设计资料数据以完成风力发电厂基础设计过程。
4风机叶片制造运维智能化研究
随着风力发电技术逐渐成熟，风力发电叶片不断向大型轻量化和智能化方向发展，全面提升了风电叶片生产的生产制造技术水平。经过多年使用，越来越多的风电机组脱离厂家质保，对风机叶片进行维修维护的需求量也显著增加，这个问题已经成为制造企业需要面对的一个焦点。近几年，我国风电设备生产厂家对风机运行系统自动化、智能化、数字化设计取得了一定的进展，切实提升了风电场的发电效率与稳定运行能力，但风力发电效率提升与制造成本降低仍然存在一定矛盾，深入思考问题发现，原因是风力发电风机叶片技术制约了成本控制过程。
以联合动力公司为例，该公司倡导叶片与整机的深度融合，实现风电系统高质量发展。该企业每年叶片产量已经超过了1000套，基本实现了设计、制造和运行维护相结合的成熟运行经营模式，叶片结构设计、运行稳定性设计以及新材料应用等方面都取得了可喜的进展。与此同时，该公司也在积极探索智能化的叶片运行维护措施。
技术不断成熟和智能化技术的成功应用使我国风电市场向国外迅速扩张，我国风电设备及各类产品不断占据海外市场，这要求风机叶片要做到更长更轻，要具备优异的力学性能，还要能够适用于各种复杂的地形中，能够进行高空检查维修并支持远距离长途运输。这些全新的特点都为叶片设计研发、生产制造、安装运维提出了更高要求，在各个环节中引入智能化技术是当务之急也是大势所趋。
我国风力发电行业处于全新的时代背景中，创新是新时代风力发电行业发展的主旋律，这意味着风力发电产业制造转向创造、规模转向质量、自动化转向智能化，只有不断进行智能化生产和智能化运行维护研究，才能改变生产制造模式，全面提升行业生产效率与运行维护效率。
5结束语
智能化技术为风电系统贡献了重要力量，使风电系统设备生产制造、使用运行维护的效率与质量显著提升。智能化技术的成功应用使风电行业出现了全新的面貌，使风电企业能够创造性的开展工作，企业规模性生产理念逐渐转变为质量性生产理念，发展目标由自动化生产加工转向智能化运行维护转变。智能化技术可对各种风电系统运行及维护过程重要参数进行实时监控检测，及时发现系统运行异常现象及可能出现异常的趋势，对风电系统故障进行智能处理，确保系统安全运行。然而，智能化技术在风电系统中的应用仍然处于初级阶段，很多问题没有得到有效解决，需要科研工作者不懈努力，为风电事业做出贡献。
参考文献
[1]谢晓刚,陈俊,张安.人工智能技术在风力发电领域的应用[J].中国设备工程,2021(07):35-36.
[2]吴磊.智能化技术在风电系统中的应用[J].电子世界,2021(01):176-177.
[3]包鼎,赵双奎.“三维一体”智慧风电场建设实践[J].能源科技,2021,19(01):12-16.