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风力发电控制系统中现代化信息化控制技术的实际应用

吴爱炼

广西省桂林市临桂新区仕通路风电公司

摘要: 现代信息技术是一种新技术,这种新型技术被广泛应用于风能控制系统中,并与风力发电控制系统的优点相结合,同时,现代化信息化控制技术在风力发电控制系统的实际运用中有着十分密切的关系。
关键词: 风力发电控制系统;现代化信息化控制技术;实际应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157128
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在风能资源丰富、不可再生能源匮乏的地区,风能已成为最重要的发电方式,这也是生产电力资源最重要的方式之一。在风力发电的情况下,有必要对风力发电厂进行监测、监管和分析,以避免生产过程中出现某些错误。当今,随着科学技术的飞速发展,信息产业作为能源生产的媒介,被不同行业广泛应用。它是风电生产控制系统的重要技术支撑,也是目前风电生产控制系统的重要组成部分。

一、风力发电控制系统的分类

风能控制系统有两种,即双馈风力发电控制系统和永磁风电直接控制系统。双馈风电控制系统是应用最广泛、效率最高的风电系统之一,双馈风力发电控制系统的发电机控制采用无功优化控制、矢量控制、直流控制和滑坡控制四种方式主要用于高效风力发电厂。随着信息技术和科学技术的发展,双馈风电控制系统逐渐引进了一种新的控制技术,进行恒定速度和变速器的控制。在发展过程中,永磁风力发电机逐渐被引入低性能风力发电机中。它的优点是简单、有效、便宜,而且所需成本较小。

二、风力发电控制系统中现代化信息化控制技术的实际应用

(一)自适应技术在风力发电控制系统中的运用

在风能管理中,一些数据可以表现为:传统的管理方法在初始阶段不够敏感而且低效。随着风力技术的发展,这种现象不仅会影响控制系统的有效实施,还可能导致紧急情况的产生。随着科学技术的飞速发展,自适应技术逐渐应用到了风力发电控制系统中。自适应是高灵敏度的主要技术之一。在实施控制时,当风力发电控制系统发生变化时,可以利用自适应技术进行风力发电系统的自动检测,以提高电子治理系统的管理效率,由于系统本身存在一定的缺陷,且控制能力有限,相关科学家应不断优化和改进风能过程中的管理系统。在这种情况下,应用自适应的技术可以有效地解决这些问题,解决控制系统的弱点,提高控制的灵敏度,与常规系统参数集中做出决策,并确定对象的动态特性,根据识别结果,结合外部环境的变化,实现控制系统的自动化。

(二)微分几何控制技术在风力发电控制系统中的运用

在数学中,微分几何是一项重要的教育内容,并被广泛应用于生活中。由于微分几何基本上代表线性之间的关系,微分几何检查应准确反映线性控制状态。该技术的工作原理是:通过均匀映射将非线性平差系统的管理转换为微分几何控制技术。风能生产控制系统本质上是一个非线性系统,该控制系统由许多技术参数组成,由于运行中的风速会受到风俗速的影响,在应用微分几何管理技术时,执行交流励磁发电机的相应操作,并在几次研究后获得最终输入或输出命令。最后,必须充分整合发电机响应数据,确保风能管理系统有效运行,以便更好地实现风能利用,提高风能水平。如果标准值低于风速,可使用降低发电机转速的方法来控制发电机系统的功率。该技术的使用可以替代以往的变桨距系统,有效地提高工作效率。同时,利用微分几何控制技术中的几何知识在风力发电控制系统中的应用设备,该设备不仅简单,而且使用方便,便于更好地控制非固定发电机组。然而,应该清楚的是,非线性微分几何控制理论在返回控制方面有很多优势,但是设计这种控制技术非常困难。通常,它反映了一个非线性函数和一个难以理解的函数。这种算法有很大的局限性。随着时间的推移,CPU的性能不断提高,使得微分几何理论能够更好地应用于风能管理系统中,因此该理论具有广泛的应用[1]

(三)专家系统在风力发电控制系统中的运用

随着现代信息技术的发展,各种电子设备和家用电器开始向智能化以及自动化的方向发展,不同行业的电子控制系统开始向自动化和智能化方向发展。智能控制系统已成为系统的主要控制形式。在风力发电系统中,必须保证控制系统的精度,提高控制系统的性能,适应时代发展趋势。风力发电控制系统也开始向智能化方向发展。这主要体现在风电管理系统中安装专家系统。专家系统的基本工作原理是模拟一些人类的思维以及惯性思考的计算方法。

专家系统的工作过程,是基于科学原理和模型的理论分析,是相对合理的分析。风力发电控制系统主要用于风力能源生产和控制设备的诊断和维护,是一个相对复杂的能源生产系统,完全由多个设备组合组成,任何一个组合出现细微的问题,它都会对系统产生重大影响,因此为了确保风力发电机的安全性和稳定性,相关的工作人员对每个部分进行仔细检查,并定期检查每个设备,是必须要认真完成的工作,但是在进行这项工作时,往往十分耗费精力以及人工和时间的成本,由此专家系统在这种情况之下就十分的实用。风力发电厂是风力发电系统的重要组成部分,是将风能转化为电能的主要工作系统,专家系统主要检查和诊断风机故障时的空气和电气设备,专家系统通过推理和解析的方式,以确定故障原因,由于风电机装置的结构复杂,备件相对较多,在发生事故时需要做的工作相对较多,技术要求相对较高,在维护过程中很容易出错,这可能会对人员造成伤害,而专家技术的相关工作者可以通过创建基于相关信息材料和基于互联网的信息技术的智能诊断模型,在一定程度上提高风电行业的绩效。另外,随着科技手段的提高,专家系统也在不断完善,风力发电控制与专家系统的结合可以更好地预测风速,它还提高了控制系统的准确性和稳定性,并在开发现代化风险控制系统方面发挥了重要的催化作用[2]

三、结束语

总之,由于风速的随机性和不确定性,风力发电控制系统也具有复杂性和强非线性的特点。传统的控制方法不能达到最佳的控制效果。如果使用智能信息控制技术,良好的控制可最大限度地利用风能。这将使人们更好地了解现代控制技术在风力发电控制系统中的应用,从而改进现代控制技术,使风力发电管理系统能够提供更加便捷的服务。在当前条件下,风力发电控制系统具有很大的实用价值,需要进一步研究它们的用途,以便控制风力发电的系统能够利用到更多的领域。

参考文献:

[1]黄鑫,王婕,邢侃.双馈风力发电系统的MPPT自适应滑模控制[J].水电能源科学,2021,39(12):214-218.

[2]陈星亮,马广东,程玮,姜策文,刘鑫,于晶.风力发电控制系统中现代化信息化控制技术的应用策略[J].科学技术创新,2018(30):39-40.