（内蒙古北方龙源风力发电有限责任公司 内蒙古呼和浩特市 010010）
摘要：风力发电因其具有清洁、环保、可再生、永不枯竭、基建周期短、运行和维护成本低的优势，近年在国内得到广泛的应用。其原理就是将发电机组安装在风能资源比较丰富的海岛、山谷或偏僻的乡村把风的动能转为电能。本文对风力发电及其控制技术新进展进行分析，以供参考。
关键词：风力发电；控制技术；进展探究
引言
随着我国新能源技术的发展，水能、风能、地热能等逐渐得到了广泛应用，尤其是风能凭借着分布广、易获取等优势，发展十分迅速。
1风力发电机的类型
变速风力发电机，在风电事业持续发展的过程中，风力发电机的类型日益多元化，其技术成分也越来越高。相比上述两者风力发电机，变速风力发电机在风电事业的建设以及运营过程中同样具有非常重要的现实作用。这一类型的发电机，其核心与关键基础在于“变速”二字，顾名思义在风力发电的过程中，它能够实现自动化的速度调控，以此来更好地保障电网运输安全，更好地提升电网运行效率。在实践过程中，按照不同的特点，该类型的风力发电机同样可以划分为不同的类型和模式。但无论是哪一种模式，它的基础特点都是变速运行。
2风力发电机组的基本组成部分
首先，风速模型具有比较明显的波动以及随机特点，这个模型的建立是4个模块中最为复杂的部分。在一般的风力发电机组中，对于电网的影响风速性能分析需要进行部分的简化，因此我们常常将简化后的工程分为两个不同的部分，分别为平均风速和其他干扰因素。其次，在风力发电机组中的发电机种类是比较繁琐的，因此需要能够快速找到感应电机模型中同步的型号。为了能够对于风力发电机的稳定性因素进行仔细研究，我们同样需要能够营造了一个比较良好的研究环境，例如忽略饱和情况，定子绕组的动态情况，定子槽影响电子转动的情况。对于异象模型机的电网分析，工作中需要涉及一些比较复杂的方程组模型，例如摇摆方程、磁链和电压方程等。最后，对于控制系统模板而言，主要涉及了功率检测以及速度控制两个不同的工作板块，需要能够在规定的时间内完成如下的工作任务：在规定的风速条件下，机组能够稳定运行；在额定风速情况下，能够最大程度上吸收能量；在高频风速下能够保证风机保持稳定的输出模式，避免出现放电机或者其他装置出现过度负荷的情况。因为控制部分是风电系统高效运行的重要保证，所以需要能够灵活切换不同的工作模式，常见的控制模式有定浆距离控制、最大频率跟踪控制等。
3风力发电系统控制的必要性
自然风在速度大小和方向上随机变化，因此，发电系统的有效控制非常重要，包括设备的切入和输出电网控制、输出功率限制、运行中风力发电机的故障检测和保护等。从恒节变速驾驶技术到俯仰变速驾驶技术，风力发电系统的控制技术近年来有了很大的发展，已经达到了基本的供电目标。对风力发电机来说，重要的技术之一是调整单位功率。这种调整方法主要有主动失速调整、俯仰调整、俯仰调整等三种。目前，风力涡轮机实现了可变螺距变速运行，利用风速、风向变化，风力发电控制系统对装置进行并网、脱轨和方向调整控制，还利用可变距离系统有效控制装置的功率和速度，实现了风力涡轮机运行的安全性和速度的有效上升，极大地促进了电力产业的发展。
4风力发电控制技术分析
4.1叶尖速比控制
风力发电时，风车顶端的摆动线速度称为叶尖速度。叶尖与这一时期风速的比率。控制传动比的方法是通过有效控制叶尖比值来优化风扇系统。由于无法调节和控制自然风的速度和风速大小，因此需要调整和改变叶片速度以获得控制，包括调整风动力矩以调整风力发电机最外侧边缘的速度，从而优化叶片尖端的比例。
4.2电力电子变换器控制技术
对于风力发电系统，电力电子转换器必须具备以下特性:具有广阔的使用面，可在大型风力发电系统中有效使用。转换风能时能量交换率高，转换完成后传输效率高。可以对无功进行有效条件，实现功率因素的改善。提供高可靠性和安全性。在保证高工作效率的同时，拥有更大范围的电力。设备成本不高，经济合理。在风力发电系统中使用PWM整流器，可以有效地控制系统的最大功率。使用适配器时，通过矢量控制，取消有效功率和无效功率的组合，以确保产生的无效功率满足操作要求。此外，PWM整流器可确保最大有效功率输出，并设定DC连结，有效调节风力系统的无功功率和有效功率。
5电力电子技术在风机发电机中的应用实践
5.1对风力发电系统进行改造
在传统风机发电机中，主动失速或失速风机发电机的关键运行方式，但这种运行方式存在着输出功率的稳定性和可靠性较差的问题，而电力电子技术的应用则实现了对风机发电机系统的优化。比如，变速恒频风力发电机系统的应用，该系统中的变速恒频变桨距调节能够在双馈感应电机被配置在内部的情况下，提高整体的输电质量，同时降低能耗。
5.2风力发电滤波和补偿的应用
风机发电机组在运行时有时会出现闪变、电源波动和配电网络谐波的问题，为了尽可能避免这些问题对风力发电系统的干扰，就需要进行相应的补偿和滤波处理。现阶段最常用的两种滤波补偿技术分别是有源电力滤波器和静止无功补偿器，其中，有源电力滤波器的核心工作原理是通过电力电子器件中的相关可关断组件，按照坐标变换的原理实现瞬时无功的有效控制，最终达到补偿的目的。而静止无功补偿器是当下一种较为先进的技术，利用该技术能够改善明显的电压波动，推动电能整体质量的提高。
6风力发电机的研究进展
在社会经济全面快速发展的今天，社会生产生活对于风力发电的需求越来越高。为更好地保障风力发电的运行成效，为更好地推动风力发电事业的发展，在科学技术以及信息技术的加持下，作为核心关键设备的风力发电机同样得到了迅猛的发展以及广泛的应用。现阶段的风力发电机是智能化、信息化、自动化的集成体，不仅整体运行效率特别高，运行安全效益好，还减少了人为性的干预以及控制，减少了人力资源的投入。比如在风力发电机的发展过程中，双凸极永磁发电机就是比较先进的典型。这类发电机在融合了永磁发电机的优势的基础上，也进行了相应的改良和创新，这在很大程度上提升了发电机的运行成效，同时也能够整体保障整个电网的运行安全。伴随着信息技术的全面快速发展，智能技术在风力发电机中广泛应用，在很大程度上提升了风力发电机的运行安全。在智能技术“加持”下，依托于自动化监控系统，可以实现对风力发电机的全过程监测，也能够结合它的运行状态等进行自动调整，以此来达到最优状态。当然，还可以结合风力条件来改变运行速度，以此来减少对电网的影响。
结束语
基于风速随机性、机组自身复杂性的影响，风力发电机运行存在干扰因素多、故障率高的情况。根据发电机运行安全性要求，必须确保风电机在多源干扰、故障的影响下，依旧稳定运行。这能防止引发大规模事故，并为风电能源的推广应用奠定坚实基础。
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