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【導讀】肆蕆螂螆腿艿蚈螆芁蒅薄螅羈羋蒀螄肅蒃蝿袃膅芆蚅袂芇蒂薁袁肇芄薇袁腿薀蒃袀節莃螁衿羈薈蚇袈肄莁薃羇膆薆葿羆羋荿螈羅羈膂蚄羅膀莈蝕羄芃芀薆羃蒆蒂肅艿螀羈膇蒄蚆肀艿芇薂聿罿蒂蒈聿肁芅袇肈芃蒁螃肇莆莃蠆肆肅蕿薅螞膈莂蒁螞芀薇螀蟻羀莀蚆螀肂薆薂蝿膄莈蒈螈莇膁袆螇肆蕆螂螆腿艿蚈螆芁蒅薄螅羈羋蒀螄肅蒃蝿袃膅芆蚅袂芇蒂薁袁肇芄薇袁腿薀蒃袀節莃螁衿羈薈蚇袈肄莁薃羇膆薆葿羆羋荿螈羅羈膂蚄羅膀莈蝕羄芃芀薆羃蒆蒂肅艿螀羈膇蒄蚆肀艿芇薂聿罿蒂蒈聿肁芅袇肈芃蒁螃肇莆莃蠆肆肅蕿薅螞膈莂蒁螞芀薇螀蟻羀莀蚆螀肂薆薂蝿膄莈蒈螈莇膁袆螇肆蕆螂螆腿艿蚈螆芁蒅薄螅羈羋蒀螄肅蒃蝿袃膅芆蚅袂芇蒂薁袁肇芄薇袁腿薀蒃袀節莃螁衿羈薈蚇袈肄莁薃羇膆薆葿羆羋荿螈羅羈膂蚄羅膀莈蝕羄芃芀薆羃蒆蒂肅艿螀羈膇蒄蚆肀艿芇薂聿罿蒂蒈聿肁芅袇肈芃蒁螃肇莆莃蠆肆肅蕿薅螞膈莂蒁螞芀薇螀蟻羀莀蚆螀肂薆薂蝿膄莈蒈螈莇膁袆螇肆蕆螂螆腿艿蚈螆芁蒅薄螅羈羋蒀螄肅蒃蝿袃膅芆

　　

【正文】 簡化的模糊邏輯控制器包括四個部分： 1）輸入接口； 2）判定規則矩陣； 3）推理引擎； 4）輸出接口。 模糊邏輯控制策略分 5 個步驟來實現： 輸入控制變量（文字控制變量）； 通過適當的模糊從屬函數將文字控制變量模糊化； 通過基于規則的判斷矩陣決定控制策略（試探規則） ； 通過設置模糊的集合形式將輸出的控制變量非模糊化； 反饋輸出信號，通過適當的調節器來控制風力發電機組運行。 神經網絡控制 轉速控制可用傳統方式來處理。即將設備的一系列工作點線性化后建立一 個傳統控制器口可是對于一個復雜的非線性設備如風力發電機組，這種處理方法需要通過精確的計算和大量的設計下作 。為此，我們引人神經轉速控制環設計方法。 人工神經網絡具有可任意逼近任何非線性模型的非線性映射能力，利用其自學習和自收斂性可作為自適應控制器。在風力發電系統中，神經網絡可以用來根據以往觀察風速數據預測風速變化等方面。變槳距風力發電系統中可采用神經網絡控制器通過在線學習并修改 Cp λ特性曲線，實現風能的最大捕獲并減小機械風力發電技術綜述 12 負載力矩，根據風速數據和風力發電機動態特性可建立神經網絡參考自適應控制模型。基于數據的機器學習是現代智能技術中的重要方面，研究從觀測數據出發尋找規律，利用這些規律對未來數據或無法觀測的數據進 行預測，來對工業過程進行有效控制。這些學習方法包括模式識別、神經網絡、支持向量機等。在風電系統中，可從運行機組獲取大量重要數據，以對機組的動態特性和性能進行研究。因此，將上述基于數據驅動的機器學習方法與風能轉換系統的控制相結合，是解決風機控制問題的重要途徑之一。 風力發電控制技術展望 為提高風力發電效率，降低成本，改善電能質量，減少噪聲，實現穩定可靠運行，風力發電將向大容量、變轉速、直驅化、無刷化、智能化以及微風發電等方向發展： (1) 風力發電機大型化。這可以減少占地，降低并網成本和單位功率造價 ，有利于提高風能利用效率。 (2) 采用變槳距和變速恒頻技術。變槳距和變速恒頻技術為大型風力發電機的控制提供了技術保障。其應用可減小風力發電機的體積、重量和成本，增加發電量，提高效率和電能質量。 (3) 風力發電機直接驅動。直接驅動可省去齒輪箱，減少能量損失、發電成本和噪聲，提高了效率和可靠性。 (4) 風力發電機無刷化。無刷化可提高系統的運行可靠性，實現免維護，提高發電效率。 (5) 智能化控制。采用先進的模糊控制、神經網絡、模式識別等智能控制方法，可以有效克服風力發電系統的參數時變與非線性因素。 (6) 采用磁力傳動技術和磁懸浮技術，使電機能夠“輕風起動，微風發電”。 風力發電技術綜述 13 5 結 論 為提高風力發電效率，降低成本，改善電能質量，減少噪聲，實現穩定可靠運行，風力發電將向大容量、變轉速、直驅化、無刷化、智能化以及微風發電等方向發展： (1) 風力發電機大型化。這可以減少占地，降低并網成本和單位功率造價，有利于提高風能利用效率。 (2) 采用變槳距和變速恒頻技術。變槳距和變速恒頻技術為大型風力發電機的控制提供了技術保障。其應用可減小風力發電機的體積、重量和成本，增加發電量，提高效率和電能質量。 (3) 風力 發電機直接驅動。直接驅動可省去齒輪箱，減少能量損失、發電成本和噪聲，提高了效率和可靠性。 (4) 風力發電機無刷化。無刷化可提高系統的運行可靠性，實現免維護，提高發電效率。 (5) 智能化控制。采用先進的模糊控制、神經網絡、模式識別等智能控制方法，可以有效克服風力發電系統的參數時變與非線性因素。 (6) 采用磁力傳動技術和磁懸浮技術，使電機能夠“輕風起動，微風發電”。 目前，生活于地球這顆行星上的人數已超過 60 億，到本世紀中期，大有達到百億之勢，維持人類日常生活、文化，需消費大量的能源。但過度的能源消耗在促 進人類發展的同時，會使地球環境惡化，甚至成為威脅人類生存的因素。 在 20 世紀 100 年間，全世界人口從 億增長了 倍，但消費的能源以驚人的速度增長到原來的 9 倍，由于消耗的大部分能源來自礦物燃料，必然導致CO2 排放量增加，因此大氣溫室效應不斷加重。如果 21 世紀繼續維持這種能源消耗增長之勢，社會生活大有無法維繼的危險。 因此，為了今后人類的可持續發展，由傳統的礦物燃料向太陽能、風能之類的綠色可再生能源的轉變是能源發展的必然趨勢。 而 風力發電尤其效益上的優勢，將首先成為可與常規能源發電相競爭的新能源發電方式 ，一個大規模開發利用風能的時代，一個利用風力發電造福于人類的時代將會到來 本文在首先介紹了國內外風力發電的發展現狀，然后在分析傳統風力發電機優缺點的基礎上簡單介紹了先現在處于主流的新型風力發電機，包括：開關磁阻發電機、無刷雙饋異步發電機、永磁無刷直流發電機、永磁同步發電機、全永磁懸浮風力發電機等；然后詳細介紹了四種主要的風力發電控制技術：定槳距失速風力發電技術綜述 14 風力發電技術、變槳距風力發電技術、主動失速 /混合失速發電技術、變速風力發電技術；最后本文簡單分析了適應時代科技進步的風力發電系統的智能控制方法。 風力發電能夠為世 界能源危機的緩解起到有效地作用，但是風力發電的效率、噪音 、控制方法的智能化任是現階段我們研究風力發電的瓶頸，對這些方面的研究對風力發電技術的發展有非常重要的 現實 意義。 風力發電技術綜述 15 參考文獻 [1] 王秀麗 .風力發電系統發展現狀分析 .華電技術， 2020年，第 8期 [2] 戴朝暉 .風力發電項目設計概算編制要點 .水利水電工程造價， 2020年，第 2期 [3] 吳剛，楊明潔，田懷智 .風力發電機組的并網與切換 .新疆電力， 2020年，第 2期 [4] 張向紅，王學忠 .淺談風力發電 .內蒙古科技與經濟， 2020年，第 20 期 [5] 王宇 .風力發電技術 .湘電培訓與教學， 2020年，第 1期 [6] 王曉蓉，王偉勝，戴慧珠．我國風力發電現狀和展望．中國電力， 2020， 37(1)： 8184． [7] 施鵬飛．從世界發展趨勢展望我國風力發電前景．中國電力， 2020， 36(9)： 5462． 風力發電技術綜述 16 附 錄 以下內容可放在附錄之內： (1) 正文內過于冗長的公式推導； (2) 方便他人閱讀所需的輔助性數學工具或表格； (3) 重復性數據和圖表； (4) 論文使用的主要符號的意義和單位； (5) 程序說明和程序全文。 這部分內容 可省略。如果省略， 則 刪掉此頁