现代控制技术在风力发电控制系统中的运用

樊志超，崔彩云

（中广核风力发电有限公司，内蒙古 呼和浩特 010000）

现代控制技术在风力发电控制系统中的运用

樊志超，崔彩云

（中广核风力发电有限公司，内蒙古 呼和浩特 010000）

随着社会经济的高速发展，能源问题日益突出。风能作为一种新型的环保节约能源广泛的应用到风力发电中，而控制系统是风力发电系统的重要组成部分。将现代控制技术应用到风力发电可以有良好的控制效果，文章分析了现代控制技术在风力发电控制中的应用。

风力发电；控制系统；现代控制技术

1 专家系统在风力发电系统中的应用

在风力发电的过程中，许多时候所选择的控制系统都是专家系统。专家系统是现代控制技术领域的一种尖端技术，能够独立智能地收集风力发电系统各个部位运行状况的具体信息，并能够对接收到的信息进行及时处理。专家系统有着一定的程序设定，能够整体按着设定的进程展开推理、分析处理等，并且有着自己独立的思考过程，不需要人工来进行操作，而且准确度相对较高。专家系统的主导模式是以符号为基础的，能够按照领域内的专业化知识对系统的各种模式进行检验分析，一旦发现某一部分的运行信息出现不良现象，就会进行及时的诊断处理。从专家系统的功能及特性中可以看出，将它运用在风力发电控制系统当中，可以取得较高的控制效益。在风力发电的过程中，机组包括多个部分，如发电机、风轮、控制柜等，无论哪个部分出现问题，都会间接性地导致主体发电系统的瘫痪，为此，必须实时采取专家控制系统对其中的风险进行防范，及时诊断各个部分潜在的问题，从而切实地保障整体风力发电系统的稳定。

专家系统在风力发电系统中的应用，首先需要逐步建立整体的风力发电系统诊断模型，全面结合各个程序及环节的运行，准确地监测不同部位的实际状况，切实反映风力发电系统的整体运行过程。一旦某一环节出现故障，专家系统会立刻发出信号，并确定出现状况的环节，发现故障状况及原因，进行信息的反馈，有利于及时地进行处理，实现稳步地控制。其次，专家系统可以对机组电流信号进行整体的检测，包括电流的速度及稳定性，多方位地对风力发电系统进行控制，切实地发现电流质量下降的原因；最后，专家系统可以进行分开使用，对不同的区域采取针对性地检测，设计不同的故障监测系统，比如，一部分集中检测风力机组的振动故障，另一部分集中检测电流传送的稳定性，相互配合实现较高的监测效益。

2 人工神经网络在风力发电系统中的应用

人工神经网络也是较为常见的风力发电控制技术之一，其最主要功能在于通过对风速的准确预测实现电流输出量的控制。人工神经网络会主动学习风力发电系统各个板块的功能，以非线性映射为主，对不确定的风力进行范围性地控制，而且其有着一定的容错范围，不容易出现较大的差错。对于风力发电系统而言，风速的控制十分重要，但是，想要通过设备实现直接性地控制还是不可能的，为此，只有间接地改变风力的大小，以此来改善电流质量。想要切实地对风速进行了解性控制，首先必须要有一定的预测方法，而有效的预测方法无外乎人工神经网络的智能学习化分析，不仅可以估算风力现阶段的大小，还可以通过时间序列，对短期内的风速变化进行预测，进而进行有效地控制。人工神经网络的运用相对而言较为简单，其不需要复杂的数学模型作为计算控制基础，只需要通过自学就可以对整体风力发电进行稳定的控制，而且能够实现高强度的电流质量提升。此外，人工神经网络在风力发电系统中的运用，还可以配合其他的控制技术，比如，将其与模糊逻辑技术相结合，可以对风电机组的载荷频率进行整体地优化，设定一定的频率控制器，适当地进行载荷量的降低，减缓整体的电流荷载量，使得风力发电的系统更加稳定，产生的电压也会取得进一步优化。

3 结语

总而言之，在时代的发展当中，风力发电受到了社会各界的广泛关注，面对其发电过程中容易出现的各种问题以及潜在的各种风险，必须对现代控制技术进行适当地优化和改善，并实时地运用到风力发电控制系统中，做好各个发电环节的监测和故障预防，从而有效保障风力发电系统的有效运行。

［1］安占国.3MW风机变桨距驱动系统设计［D］.沈阳：沈阳工业大学，2011.

［2］袁伟.风力机变桨距实验平台设计及控制策略研究［D］.沈阳：东北大学，2008.

Application of Modern Control Technology in Wind Power Control System

FAN Zhi-chao，CUI Cai-yun
（CGNPC Wind Power Co.，LTD.，Hohhot，Inner Mongolia 010000，China）

With rapid development of modern society，the energy problem is increasingly prominent.Wind power as a kind of new environmental protection energy conservation is widely applied to wind power generation，and the control system is an important part of wind power generation system.Modern control technology applied to wind power can have a good control effect.This paper analyzes the application of modern control technology in wind power control.

wind power generation；control system；modern control technology

TM614

A

2095-980X（2016）10-0039-01

2016-09-09

樊志超（1988-），男，内蒙古人，大学本科，主要研究方向：风力发电运行维护工作。