摘要：随着人们的生活生产水平不断的提高，促进能源和资源的发展越来越好，但是能源和资源是有限的，所以科学界陆续研发新型能源。而风能是可再生性能源，它在我们国家的运用较为普遍，其开发的难度较小。另外，风能给环境带来的污染是很小的，不需要投入太多的成本即可产生较大的能量，具有较好的应用前景。从现阶段一些专家学者对风力发电的研究来看，风力发电的主要研究内容是发电机的制造以及风机的管控，如果要充分发挥风力发电的作用，就应该对风力发电技术深入研究，具体到风轮的控制、变压器的运行、发电机等。
关键词：风力发电；控制技术
引言
对风能进行合理地开发应用，能够有效缓解国内能源紧张局面，对电力行业发展具有重要意义。随着科学技术的进步，风力发电技术取得了很大进步。风力发电技术是一项复杂的综合性技术，涉及到力学、空气动力学、机械学、材料学以及自动控制等多方面内容。风力发电控制技术是目前风电行业的研究重点。在风力发电系统中，有效控制风轮能够实现风能大小的调整，控制变换器、发电机等能够实现发电效率及发电质量的改善。
1风力发电及其控制技术的进展情况
（1）国内风力发电的具体情况。从技术的角度来看待风力发电，可以发现，我们国家风力发电企业坚持三步走的战略，通过引进其他国家的先进技术、进一步消化和吸收、自主研发和创新。现在，国内主要使用的风电机组都是兆瓦级别的，这说明我国现在掌握了自主研发兆瓦级风机能力。另外，生产和制造风电设备行业也有了较大的发展，中国自产的机组具有较大的市场份额，并且国产的风电装备与现在的风电发展需求相一致，比如说，风电机与一些重要的零部件，然而技术要求更高的零部件还是依靠国外进口，如变流器和主轴轴承这类零部件。所以要不断地创新风电装备制造技术，具备自主研发的技术和能力，而风电控制技术是风力发电技术的重要内容，在当下的研究中具有重要意义。（2）风力发电系统的控制。由于自然风在不同时期和不同气候条件下会出现不同风速和风向，所以有效地控制发电系统是一项重要的工作，首先需要有效地控制好机组内的切入和切出电网、对输出功率进行控制、并检测风轮是否出现运行故障、做好保护措施。风力发电系统的控制技术由之前的定桨距恒速运行技术发展至现在的变桨距变速运行技术，有了较大的突破和超越，达到了城市中基本的供电指标。在风力发电机组中关键的技术是机组功率的调节技术，包括主动失速、定桨距失速和变桨距调节等。当下，风力发电机组具备了变桨距变速运行技术，对风速和风向的变化进行控制，另外，风力发电控制系统不只是在机组内达到脱网、并网和调向控制的作用，还可以通过变距系统进一步管控好机组的运行速度和功率，从而确保风力发电机组的安全以及速度的加快，推动电力行业的快速发展。
2国内风力发电现状
从技术层面上看，国内风力发电企业主要采取“三步走”战略，即引进技术、消化吸收、自主创新。目前我国5WM容量等级的风电设备逐步退出市场，取而代之的是兆瓦级风电机组，这也就意味着我国具备自主研发兆瓦级风机的技术能力。除此之外，风电设备制造业在近年来也有了蓬勃发展，国产机组占据着越来越高的国内市场份额。就风电行业而言，国产风电装备已经可以有效满足我国风电发展要求，例如，风电机组整机、关键性零部件等，但是一部分技术要求高的部件还要进口，如主轴轴承、变流器等。因此，加强风电装备制造技术创新、提高自主研发能力非常必要且重要。作为风力发电技术的重要组成和关键部分，风电控制技术更是成为了当前研究的重难点。
3风力发电的控制技术的发展
3.1风力发电机组控制技术的发展
控制技术极其重要，它是决定发电机组可以快速运行的关键，以下是几条原因:（1）风力机得到的风能是不能控制的，有些随意。因为平时的风速的方向和大小受大气和地形的影响而变得随机和难控制。（2）风力发电机组的的的风轮有很大的惯性，因为它的叶片直径在一定范围内，更好地利用了风能。（3）自动控制在多方面也能更好地被利用，比如在风力发电的并网和脱网时。（4）风力发电所需的风力所在的地方都是比较偏远的，一般在海边，工作人员想采用无人近距离的监控的方法来控制比较随机的风力，这就需要风力发电机组变得更好。有些技术在应用到风力发电的的领域后，其它的控制技术也在不断的发展。并且，控制方式也不再单一，向着多方面发展。定桨距型风力机就是桨叶与轮毂的连接是无法改变的。当风速高于额定风速时，用失速特性，限制发电机的功率就是失速性。而失速特性是气流的攻角达到一定时，就会有涡流。失去调节型有许多优势，因为外界因素改变输出功率时，利用桨叶的被动失速调节不做任何控制，极大地简化了系统。但是它的叶片很重，有些部件所受的力有些大，所以风力发电机组的效率很低，也会造成重要的部件被损坏。近年来，我国找到了一种新型风力发电系统，也就是变速恒频风力发电机组，它的很多性质都不受到外界影响。它同恒速风力发电机组比较，其优势是能在风速低时跟踪风速变化，在使用过程中可以更好的使叶尖速比达到适中，在风速比较快时，可以使机组正常地运作。前者用变桨距调节和励磁控制使得正常运作。在风机发电控制技术发展的进程中，输出功率比额定功率大时，机组就会利用风速来改变发电机的转差率，达到最优的叶尖速比。该机组的优点是使额定功率得以保证并且输出功率趋于稳定状态。
3.2风力发电机组控制策略的发展
风力发电需要风能，但是风能比较随机它的大小和方向不可控，就会使得叶片改变方向，叶尖速比也达不到标准。风力机的效率也会降低，输入功率也会受到影响，更严重的，会使得其不稳定。风力发电机组的部件有柔性，可以减小压力，不过，会使系统变得复杂会使有的模块震动。现如今，控制器有两类，一是传统控制，二是现代控制。前者的基础是数学模型，可以更好的提高风能的利用率。但在变化过快时，就没办法发挥到最好。
3.3现代控制方法
现代控制方法有更多，比如鲁棒控制，它可以解决多变量问题，使误差减小，变得更准确。而变结构控制可以很快回应，步骤简化，能更好地实施。这就使得它普遍被使用的原因。还有模糊控制，是智能地控制，它不需要数学模型就可以排除干扰。解决了数学模型不容易得到的问题，这种控制方法也被学者注意起来。人工神经网络是利用工程技术去模仿人的脑神经元的特点和构成的一种系统，人们用人脑神经元建立各种各样的扩展结构和网络神经，从而建立一个生物网络神经的仿真版，为控制风力机在风速较低时的距离，可以采用网络神经的学习特点。
结语
综上所述，社会经济的发展带动了电力行业的发展。作为国家重要的基础性行业，电力行业不仅直接关系到人们的生产生活，而且对国民经济发展有重要影响。近年来，国家加大了对风力发电的资金和技术投入，风力发电取得了显著成就。由于风电具有环保清洁、易获取、成本低等特点，其应用前景十分广阔。随着科学技术的进步，风机控制逐渐向着智能化、自动化方向发展，加强风力发电技术研究、开发与应用，能够大大提高风力发电系统工作效率和工作质量，进而实现风能利用率的增加，推动电力行业可持续发展。
参考文献
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