引言
风力发电机组作为风力发电的重要装置,可以整体提高风能转化率,而加强发电系统控制可以为风力发电机组的正常运行提供良好保障。近年来,风力发电技术不断成熟,极大地降低了风力发电的成本。随着现代化信息技术的快速发展和进步,智能控制技术逐渐在风力发电中得到广泛应用,特别是风力发电机智能控制系统,可以显著提高风力发电效能,促进风力发电机组的自动化发展和建设。
1智能技术在风力发电领域应用的重要性
智能技术在风力发电领域的应用具有重要意义,通过提高风力发电效率、优化风力发电系统、减少人力成本等措施,可以促进我国风力发电事业的发展。具体而言,智能技术在风力发电领域应用的重要性主要表现在以下方面:(1)提高风力发电效率。通过对风能的监测和分析,预测风力发电机的功率输出,优化风力发电机的运行,提高风力发电效率。不仅可以保证电力系统的稳定性,还可以减少能源浪费。(2)优化风力发电系统。通过对风力发电系统的智能优化,使其更好地适应不同风能资源的环境。例如,通过使用机器学习和深度学习技术,可以对风力发电系统进行建模和分析,预测风力发电机的功率输出,优化风力发电机的运行,保障风力发电效率。(3)减少人力成本。通过对风力发电系统可以实现自动化和智能控制,减少对人力依赖,降低人力成本。例如,通过使用自动化控制系统,可以实现风力发电机的远程监控和维护。(4)提高电力系统的稳定性。通过使用智能传感器和数据挖掘技术,可以实时监测风能资源,并自动调整风力发电机的运行状态,从而提高电力系统的稳定性。
2风力发电自动化控制系统中智能化技术的应用
2.1可视化控制技术
可视化控制技术是指运用现代化的信息技术将风力发电的整体情况通过电子屏幕展示出来,该技术不仅可以提高风力发电系统的运行效率,同时也能对其进行实时的监控,让工作人员能够及时发现问题所在,采取有效措施进行解决,确保风力发电系统能够正常运行。另外,可视化控制技术的应用,使风力发电系统中的工作人员能够整合可视化编程技术、数据通信技术等,在形成内部稳定信息网络的同时,构建可利用智能手持终端处理业务的App链接系统,如风电可视对讲系统等,提升风电装置的调整便捷度,故而可视化控制技术的应用在一定程度上促进了风力发电系统的发展。
2.2神经网络控制
人脑中包含数亿个神经元,具备较强的学习、信息处理以及自我管理等能力,神经网络可以模拟人脑神经元之间的连接,实现对复杂信息的学习和处理。利用先进的科学技术模拟人脑的复杂功能和运行规律具有重要意义。在风力发电机组智能控制中利用神经网络控制,构成一个完整的风力发电自动化系统,从而整体提高风力发电智能控制技术的计算能力和信息处理能力,实时更新参数、提高自我诊断能力。例如,BP神经网络包含各种复杂的算法,其在网络模型预测中已得到广泛应用,在发电机故障诊断中运用BP神经网络,可以有效识别风力发电机组的齿轮箱、发电机等故障。此外,BP神经网络可以分析相关数据信息,在风力发电机组运行过程中提供能量损耗、设备损耗等信息参考。
2.3极端荷载和阵风把控
在风力发电行业中,风电机组的运行环境非常恶劣,包括极端荷载和阵风在内,在极端环境下风力发电机组还可能出现过热、过冷、冲击等问题,这不仅会导致发电机输出功率不稳定,还会对机组安全运行造成影响。对此,须知在极限荷载下,在风力发电机转速过高时,叶片会承受更大的负荷,甚至当风力发电机组遇到强风时,叶片上的叶片风轮会发生弯曲变形、叶尖撕裂和断裂等现象,若继续发展会导致叶轮和轴承损坏甚至发生爆炸。但在智能化技术的影响下,工作人员可以风机极限载荷为基础,建立控制模型,有效感知风机的运行工况变化,提前进行降载控制,保障系统的稳定性。
2.4主动尾流监控技术
风电机组的尾流效应主要是指:在风能转换过程中,由于叶片高速旋转产生的离心力和风力的相互叠加,致使尾流区域内的空气流速发生变化,从而形成尾流,是风力发电中的一种重要现象。但叶片尾流效应也是影响风力发电的重要因素之一,因此在设计阶段就考虑到如何控制尾流效应,减少对机组的负面影响。对此,首先,利用智能化技术了解风电场实时运转的数值,并依照协同模板,确定风电场最稳定的把控配置,促使后位风机在尾流降低后发电量大于消耗量,确保产能恒定。其次,目前控制风力发电机最常用的智能化方法就是通过风轮与尾流之间的相互作用,从而实现对风力发电机组运行状态的监测,主要分为主动尾流监控和被动尾流监控两种。
3风力发电及其智能控制技术的未来发展前景
3.1海上风力发电技术
海上风力发电有着天然优势,海洋面积广阔,没有障碍物阻挡,海上风资源禀赋好,风速大,可以保证海上风力供应的持续性和稳定性,因此,大力发展海上风力发电技术具有积极意义,能够保证主导风向的准确性,避免对周边环境造成不利影响。尽管海上风力发电技术有良好的应用前景,但该技术仍面临多个层面的技术难题,如风力发电机组保护工作、海上电能运输安全等,需要相关人员重点攻克,为海上风力发电技术的研发和深化应用提供强有力的支持,以此为现代社会发展提供持续稳定的能源服务。
3.2风力发电机组控制技术
未来可以从以下4点对风力发电机组控制技术进行改进:①风能供给。风能作为一种自然资源,不仅无法控制地表风力,也无法确定风速和风向,还会受到地形变化的影响,因此,可以使用风力接收器增强风力发电机组的控制效果。②风轮惯性。风力发电机组具有的风轮惯性,使得风轮转动不完全依靠风力,在惯性作用下同样可以带动风轮旋转。对风力发电机组的叶片直径加以控制,有助于提高风力发电机组控制的有效性,并保证风能利用效率。③自动控制。风力发电机组具有显著的自动化控制优势,一旦风力发电机组出现并网或脱网的情况,可以充分利用自动控制系统进行调节,并完成无功补偿。④无人机控制。风力发电机组大多建造在偏远地区,交通条件和环境条件较差,可能无法靠近,导致机组监控和设备维修困难。利用无人机监控技术,可以实现对风力发电机组的实时监测,以便了解机组运行状态和设备健康状况。
结束语
综上所述,风力发电等新能源产业于现代社会而言,是一项跨时代性的技术,缓解了环境污染和能源稀缺的窘迫现况,但其也具有技术性较强、易受环境影响的特征。对此,相关人员需要了解自身技术短板,针对风电自动控制系统确定优化方向,引进智能化技术,做好数据监管与分析,解决客观因素导致的系统误差,革新工作形式,促使风力发电产业能在寿命周期内安全运转,提升产能,促使风力发电产业良性发展,推动时代的进步。
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