关键词：信息化；风力发电；控制技术；
风力发电控制系统的结构内容很多。在科学技术快速发展的影响下，许多新的控制系统和控制技术被应用到风力发电控制系统中。提高了风力发电控制系统的应用效率。信息控制技术就是其中之一。这是目前风力发电控制系统中普遍存在的问题，改进了以往风力发电控制系统存在的问题，提高了系统的应用效果。
一、风力发电叙述
1.风力发电的意义。第一，风力发电有利于解决我国能源短缺的问题。随着我国经济发展脚步的加快，对能源的消耗与需求迅速增多，能源短缺现象十分严重，我国每年都需要进口大量的能源。风力发电可以缓解能源短缺的趋势。第二，有利于环境保护，实现可持续发展。长期以来我国的能源结构不合理，污染严重，极大破坏了生态环境。风力发电不产生污染，有利于实现人与自然的和谐发展。第三，应用范围广。风力发电技术在山区、孤岛等地区及军事、交通、气象等领域均有极大的利用价值。
2.风力发电理论。风力发电指的是风车把风的动能转变为机械能，然后通过相关的设备把机械能再转变为电能的过程。风力发电首先是风车的叶片被风带动进行旋转，产生机械能，然后可以通过增速器提高旋转速度，最后利用相应发电设备把机械能转变为电能。
3.风力发电在我国的发展。我国地域辽阔、地形多样，拥有较为丰富的风力资源。我国风力发电具有良好的基础环境，我国风力资源数量多、质量好。我国开发风电已经取得了一定的成绩，从探索时期小规模、小容量的单机研究逐渐走向成熟，我国风力发电正在步入全面推广阶段，风电装机容量、风电建设规模不断扩大，发展速度不断加快。
二、常见的风力发电控制系统
1.双馈风力发电控制系统。双馈发电系统是风力发电系统中使用最多、最为常见的一种发电系统，该系统具有性价比高的优势。双馈风力发电系统主要应用在大功率的风力发电机中。在风力发电系统中，人们对双馈风力发电系统的研究最为深入。在风力发电中该系统的应用最为成熟。随着各行业信息化、智能化的程度不断提高，双馈风力发电控制系统也逐渐发展起来，其主要控制技术有变速恒频和恒速恒频两种，主要的控制策略有以下几种：直接功率控制策略、矢量控制策略、滑模控制策略及无功优化控制策略。
2.直驱式永磁风力发电控制系统。直驱式永磁风力发电系统由于技术原因一直没有得到很好应用，随着技术进步，近些年快速发展，在风力发电中占据了一席之地。尤其是直驱式永磁同步风力发电系统发展最快。永磁发电系统主要应用于小功率风力发电机，具有高效、简单、成本低廉等优势。直驱式永磁发电系统的控制策略主要包括转矩反馈控制、最佳叶尖速比控制、扰动观察控制和功率反馈控制几种。
三、风力发电中信息化控制技术的运用
1.自适应控制技术的应用。自适应控制技术是信息控制技术中的一种，在应用期间对技术要求比较高，将这项技术应用到风力发电控制系统中，可以对系统中各项数据的变化情况进行掌握并控制，确保系统中各项参数的合理性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆传统的风力发电控制系统需要构建参数模型来对各项参数进行控制，其对模型的完整性要求比较高。但是这类模型在建设过程中及具有较高的难度，所以无法保证风力发电的控制效果。而自适应控制技术的合理应用可以对系统中各方面的变化情况进行实时掌握，并根据外界环境进行调整，具有明显的应用优势，提升风力发电系统的控制效率。
2.微分几何控制技术的应用。微分几何控制技术主要是对风力发电系统的线性变化进行体现。从风力发电控制系统的应用情况来看，其是一个非线性系统，但是在实际应用的过程中，其会受到外界因素的影响而产生动态变化。想要实现微积几何控制技术的合理应用，需要对以上问题进行有效处理，并根据处理结果向发电机发送一系列的操作指令，以此提升风力发电控制系统的运行效率，实现风能的高效运用，满足电力能源的生产需求。微分几何控制技术的应用可以改变风力发电系统的性质，简化系统运行过程中的操作内容，但是该技术在实际应用时也会受到一定的约束，整体的计算难度比较大，所以在应用过程中存在一定的困难。
3.专家系统的应用。专家系统是一种先进推理系统，可以按照人类的思维走向对问题进行处理，整体的智能化水平比较高。专家系统在应用的过程中需要有完善的系统，具有足够的专业知识、完善的推理模块，对各个领域和知识都有所了解，在遇到问题时可以进行科学的应对。通常，这项系统在故障的诊断中比较常用。风力发电系统中涉及的内容比较多，系统的类型也比较多，如果其中一个子系统出现问题，则会对整个系统的正常运行产生较大的影响。将专家系统应用到风力发电控制系统中，可以及时发现系统中的故障问题，可以通过网络信息技术对发电机组中的问题进行准确分析。由于风力发电系统的稳定性无法得到保证，专家系统可以与以往应用的控制系统相结合，实现对机组中故障问题的综合诊断和控制。
4.人工神经网络技术在风力发电系统中的运用。人工神经网络技术也就是非线性映射技术，其在风力发电系统中的应用具有较强的抗逆能力、自组织能力与容错能力等，同时其还能够对适应不确定系统的动态特征进行准确学习。风速具有动态变化特征，而风速的预测是否准确与预测使用方法、预测地点以及预测周期等都有着一定关系。在实际工作中，利用神经网络技术来对风电场发电量进行预测，能够有效降低功率波动率。而人工神经网络控制器与发电机预测模型之间的有机结合，实际上就是将BP算法与遗传算法的优势融合于一体，进而形成的一种新型BP神经网络算法，其风能捕捉能力极强。为此，这种新型的BP神经网络算法能够对风电机组齿轮故障问题进行准确诊断，诊断结果的准确度较高。与此同时，神经网络技术的合理运用，还能够有效提升风电机动力性能，确保实现对电能质量的优化提升。
5.最优控制智能技术的应用。风力发控制系统在应的过程中容易受到风能的影响，运行过程中存在着许多的不确定性，想要建立完善的数据模型存在着一定的困难，通过数学模型可以实现对系统的合理控制。但是只通过数学模型中的相关数据对风力发电系统进行设计，无法满足风力发电系统的应用需求。风力发电系统在运行的过程中，无论是否产生电能都需要对整个系统的承受能力进行掌握，系统中的电流在运行期间也会出现一系列的变化，如何让系统保持在最优的状态是目前风力发电系统设计工作比较重视的问题。将最优控制智能技术应用到风力发电控制系统中，可以对系统中的不确定因素和相关变量时进行处理，实现对风能的有效捕捉，将其全部应用电力能源的产生中，还可以对电力机组的状态进行调整，从而提升风力发电控制系统的应用效率。
总之，因为风速的随机性和不确定性，风力发电控制系统也具有复杂、强非线性的特征，传统的控制方法无法达到最佳的控制效果。而如果采用智能化信息控制技术，则可以实施良好的控制，捕获最大的风能，并且在未来的趋势中，还要利用控制减小风力发电机组的载荷，延长风力发电机组的寿命，引领风力发电控制系统向纵深发展。
参考文献：
[1]张鹏.浅谈信息化控制技术在风力发电中的应用.2017.
[2]刘华振.探讨信息化控制技术在风力发电中的应用研究.2018.
论文作者:张益铭
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 17期
论文发表时间:2020/1/9
标签：风力发电论文; 系统论文; 控制系统论文; 技术论文; 风能论文; 永磁论文; 较高论文; 《当代电力文化》2019年 17期论文;