論風(fēng)力發(fā)電信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

高鑫

摘 要：近年來，我國的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)普及程度逐漸提高，為推動(dòng)我國風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，就必須加大自動(dòng)化技術(shù)與信息技術(shù)的應(yīng)用程度，并在此基礎(chǔ)上建立信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)。文章簡(jiǎn)要介紹了風(fēng)力發(fā)電自動(dòng)化控制技術(shù)，并深入探究了其具體設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)逐漸成為了我國主要的發(fā)電手段，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電而設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)也逐漸成型。信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)是基于信息化技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)上延伸而來了控制系統(tǒng)，其在我國風(fēng)力發(fā)電事業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，目前已經(jīng)成為了主流的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)。

一、風(fēng)力發(fā)電事業(yè)中的自動(dòng)化控制技術(shù)

風(fēng)力是一種可再生、無污染的新型能源。為緩解社會(huì)發(fā)展對(duì)于電力的需求，充分利用風(fēng)力能源，我國的風(fēng)力發(fā)電事業(yè)在近年來的發(fā)展速度相對(duì)較快，目前已經(jīng)初步取得了一定的規(guī)模和成績(jī)。隨著風(fēng)力發(fā)電事業(yè)日趨成熟化，如何進(jìn)一步提高風(fēng)力發(fā)電站的自動(dòng)化程度就成為了必須要面對(duì)的問題。信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)是一種專業(yè)性、綜合性較強(qiáng)的控制管理系統(tǒng)，其通過各項(xiàng)檢測(cè)儀器的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)在可控范圍之內(nèi)，如風(fēng)速、功率、轉(zhuǎn)速、電流量等。信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效提高風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的運(yùn)行管理效率，并能夠保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全性。

二、設(shè)計(jì)與應(yīng)用

（一）風(fēng)力發(fā)電信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)需要對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督，并及時(shí)反饋各項(xiàng)參數(shù)的具體情況。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的某項(xiàng)參數(shù)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)需要對(duì)異常問題原因進(jìn)行分析，并發(fā)出警報(bào)，便于工作人員及時(shí)排除故障問題，保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性與運(yùn)行穩(wěn)定性。信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)可以將采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)以多種不同的形式反饋出來，其作用不僅僅局限在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的監(jiān)督方面，更能夠成為改進(jìn)發(fā)電機(jī)組的有效數(shù)據(jù)，推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電行業(yè)健康發(fā)展。

信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上延伸而來的，其本質(zhì)上屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化控制與調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的綜合性和復(fù)雜性，其需要由智能控制平臺(tái)、維護(hù)系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等多部分組成。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，該系統(tǒng)主要對(duì)風(fēng)力發(fā)電過程中的各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)督，需要采集各個(gè)機(jī)組設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)以及反饋數(shù)據(jù)，并能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的自動(dòng)化調(diào)整以及故障預(yù)警。此外，信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的最大作用體現(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的調(diào)度管理方面，該系統(tǒng)可以自動(dòng)將發(fā)電量差異較大機(jī)組的總量設(shè)置在特定的范圍之內(nèi)，并對(duì)發(fā)電配額實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分配。例如：若某一風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所在位置的風(fēng)力較大，而另一機(jī)組所在位置風(fēng)力較小時(shí)，信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)可以通過提高風(fēng)力較大機(jī)組的發(fā)電量來彌補(bǔ)另一機(jī)組不能實(shí)現(xiàn)發(fā)電配額。這樣一來不僅可以實(shí)現(xiàn)基本的發(fā)電任務(wù)，更能充分利用風(fēng)力資源，為社會(huì)創(chuàng)造更多的電力資源。

（二）風(fēng)力發(fā)電信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的具體應(yīng)用。信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的核心功能在于針對(duì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集與分析方面，而這一功能的實(shí)現(xiàn)則依賴于OPC技術(shù)以及RTU技術(shù)。OPC技術(shù)的主要作用在于針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)信息采集，而RTU技術(shù)則主要用于升壓站及功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)上傳以及上層控制平臺(tái)的操控指令下達(dá)。此外，信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)還能夠根據(jù)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的實(shí)際情況為數(shù)據(jù)庫的建立提供必要的數(shù)據(jù)支撐，最終組成一個(gè)具有綜合性、動(dòng)態(tài)化、全面性的控制調(diào)度平臺(tái)?？刂普{(diào)度平臺(tái)的功能主要包括以下幾點(diǎn)：一是故障分析診斷。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障，導(dǎo)致運(yùn)行效率下降或無法運(yùn)行時(shí)，綜合控制調(diào)度平臺(tái)可以根據(jù)反饋回的數(shù)據(jù)分析做出故障原因分析及判斷，明確判斷故障地點(diǎn)和原因，為后續(xù)維修工作的開展提供便利。二是電力調(diào)度功能。為避免客觀因素的影響而導(dǎo)致生產(chǎn)任務(wù)無法完成的現(xiàn)象發(fā)生，綜合控制調(diào)度平臺(tái)可以根據(jù)不同發(fā)電機(jī)組所接受風(fēng)力的情況對(duì)電力生產(chǎn)配額進(jìn)行調(diào)度。三是運(yùn)行趨勢(shì)分析。運(yùn)行趨勢(shì)分析指的是對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷其運(yùn)行趨勢(shì)，從而達(dá)到防患于未然的目的。四是自動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)布。綜合控制調(diào)度平臺(tái)可以與互聯(lián)網(wǎng)有效結(jié)合在一起，及時(shí)為風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)工作人員推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)狀況，便于其及時(shí)了解機(jī)組運(yùn)行情況，合理開展工作安排。

遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)組及相關(guān)設(shè)備的控制是信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的主要功能之一。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)控制中心接收到各級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)下達(dá)的指令之后，可以通過信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)備的遠(yuǎn)程控制及參數(shù)調(diào)整。同時(shí)，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)還能夠依靠該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的匯報(bào)以及停電計(jì)劃的報(bào)送。除此之外，信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)在處理風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)異常事故方面的表現(xiàn)同樣較為出色，其不僅能夠根據(jù)事故狀態(tài)的嚴(yán)重性分析可能出現(xiàn)的事故影響，更能輔佐設(shè)計(jì)合理的事故處理方式，并能夠?qū)崿F(xiàn)即時(shí)報(bào)警功能，確保相關(guān)單位可以在第一時(shí)間接收到事故警報(bào)。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)在開展設(shè)備維護(hù)工作時(shí)同樣需要信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的幫助，其優(yōu)秀的數(shù)據(jù)收集和分析表現(xiàn)為維護(hù)工作的開展提供了諸多的便利，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)提前故障預(yù)警，更能有效減少、控制故障所造成的負(fù)面影響，進(jìn)一步提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性。從實(shí)踐效果來看，信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的應(yīng)用從根本上改善了風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)設(shè)備維護(hù)工作，這不僅能夠提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的整體壽命，更能夠?yàn)槠髽I(yè)以及社會(huì)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

三、結(jié)語

綜合來看，在自動(dòng)化技術(shù)及信息化技術(shù)大面積普及的背景之下，我國風(fēng)力發(fā)電事業(yè)得到了前所未有的發(fā)展契機(jī)。而加強(qiáng)針對(duì)風(fēng)力發(fā)電信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用的研究，對(duì)于推動(dòng)我國風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的進(jìn)步有著一定的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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