摘要：风能本身就是一种清洁资源，在使用时不会对环境带来任何污染，并且风力发电设施的建设工期较短，占地面积也较少，无论从哪种效益类型来看，该能源都具有非常明显的优势，正因为优势较为明显才受到了世界上多个国家的关注和发展。西方的一些发达国家在风力发电这一领域做出了大量的研究，并投入了大量的人力与物力，经过长时间的发展，己经取得了一定的研究成果，建立了预测风能的专业系统，针对风力发电在运行过程中可能会存在的问题，提出了具体的解决措施，并采用了新型的材料，研究出了具备专业技术和能力的发电系统，同时对控制系统进行了完善，改变了原有的单一控制的模式，将自动化技术引入其中，最大程度上提升了发电的效率和能力。
关键词：风力发电机组；控制技术；发电功率；控制模式
引言
风力发电的发展前景是非常广阔的，大型风力发电装置的应用能够提升风力发电能的功率，必将引领世界风力发电产业的主潮流，风力发电技术的研究也成为世界新源研究的焦点而被重视。本文主要通过对风力发电机组控制技术分析了解的基础上比较分析了两种典型控制技术并重点研究变桨距风力发电机组的变距控制、最优转速控制和最大功率点跟踪控制。
1风力发电的特点
风力发电顾名思义就是通过风能进行发电，风力发电组就是将风能进行转换的一种机械。在该机械当中风轮是最为重要的部件，并且还有其他的一些内部结构所组成，能够在很大程度上对空气进行运用，利用空气动力推动风轮的旋转与运动，通过内部机构的变化，使风能首先变成机械能，最后在转化为电能。从理论上来看，就算是最好的风轮在对风能进行转换时也只能够做到60%。现代风轮的效率一般为40%。在机组的输出额达到额定的功率之前，功率与风速之间的比率基本是呈正比的，所以说风速对发电的效率也有很深的影响。由于风的速度是在不断的变化的，所以对于在野外运行的风电机组来说，其所面临的环境是非常恶劣的，这就会使其与其他的机组相比更难进行正常的运作。根据目前的设计情况来看，我国的风电机组的寿命一般是20年，并且能够承受住较为恶劣的环境条件，可利用率也较高。风力发电的主要运行方式有：一是独立运行的系统，即在一些电网尚没有覆盖到的地区，采用一些蓄电池为机组进行充电，然后在经过一些专业的设备进行供电，这种机组的容量一般较小；或者是采用发电能力较强的机组与电池共同联系在一起，为机组的运行提供混合供电，与上面的相比，容量较大，可以为一些规模较小的社区提供基本的用电需求。二是针对于那些电网能够覆盖的地区来说的，通过与电网之间的联系，能够在最大程度上对风能进行利用，并且也能够在最大程度上节约成本，与上述两种相比，容量最大，并且该机组不但能够独立的进行运行，还能够与其他的设备联系在一起共同运行。
2风力发电机组的控制技术
2.1定桨距控制技术
在轮殷上来固定好叶片，在叶片失速的情况下对功率的最大值加以控制，这就是定桨距风力发电机。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这是一种典型丹麦风电机组技术，其主要是通过桨叶翼型失速理论，让气流攻角在额定风速之上时可以达至一个特定值，让涡流在桨叶表面形成，且把效率降低，限制功率。这个技术己被世界上NORDEX，MFG-MICON等制造商生产的很多大型风电机组（采用率约70%）选择、运用。
2.2变桨距控制技术
变桨距风电机组调节功率的基本途径在于经由纵向轴心的叶片变化。在这方面，可以使用VestaS公司的风力机，其调节阶段主要包括：第1阶段：开机。风力机如果正在运行，给定桨叶节距角计算也己展开，首先调整节距角至约450，如果己经达到了0.5额定转速，则随之要将其全面调节至开平桨所处的角度，让风力机处于额定转速状态，就此完成并网发电。第2阶段：额定功率如果大于输出功率，开平浆位置会是桨叶节距角的常态。第3阶段：功率假如说能与额定转速正好对等，系统此时则将就此进行运行。这个时候要调节额定功率，额定功率如果小于输出功率，即小桨叶节距角调整。纵观全球的风力发电机的发展史，不难得出，风电机组容量如果超过7SOKW，变桨距调节技术会被采用，反之，则会更多的采用定桨距失速调节技术。
2.3
在我国有关硬件设备和控制理论的发展过程中，一直会制约变桨距风力发电机发展的一些问题有所克服，变桨距控制技术到后来又得到不少学者的关注，变桨距风力发电机的叶片与轮毅一般是采用非刚性的联接方式，允许叶片可以绕叶片纵梁对节距进行一定程度的调整。当风速不断地在调整时，叶片的功角一直处于最佳状态，使风力发电机组在不同的风速下，始终保持其风轮的转换效率处于最佳值，使输出功率最大。当风速超出了某一定值时，风力机就会停止作业，桨叶顺桨以保护风力机不会再受到干扰。变桨距风力发电机与定桨距风力发电机比较，更加具有一定的稳定性。与此同时，变桨距风力发电机的叶片不厚，且有较为简单的结构，使得发电机的转动惯量较小，且于用来制造发电机组。所以，变桨距技术更多地是在大型风力发电机组中使用。
结语
作为洁净能源的风力发电技术，由于对环境的污染小，具有可再生的特点而被世界关注。目前，很多国家为了解决能源问题，己经出台了许多政策为该行业的发展提供支持，同时在技术与市场方面都为其提供了便利条件。随着技术水平的不断提升与运用，环境保护压力的不断增加，风力发电一定会成为未来的主要能源。能源能够为国家的发展起到重要的推动作用，所以对能源问题进行合理的研究与运用也是非常重要的。第一、本文通过研究和梳理目前国内外在风力发电领域研究成果的基础上，阐述了国内外在相关领域的发展现状。第二、本文重点对两种风力发电机组控制技术进行了介绍，并通过实证分析和理论数据对比，指出定桨距与变桨距机组的技术性能差异，并阐述了变桨距风力发电机组在工作J陛能上的优越性，和未来发展的趋势。第三、针对变桨距风力发电机组的工作原理，对其运行控制理论，系统性能参数，功率参数、转速性能参数进行了量化分析，为解决功率控制系统的问题找到了突破口，通过研究发现，点击机组的功率控制和其惯性存在很大的关系，在功率跟踪控制试验中发现，当惯性很小的时候，效果较好，而对于一些惯性较大的机组来说，则起不到明显的控制作用。
参考文献：
[1]叶杭冶.风力发电机组的控制技术.机械工业出版社，2006.1：83-90.
[2]宫靖远，贺德馨，孙如林，吴远东.风电场工程技术手册北京，机械工业出版社，2004.3：51-53，167-168.
论文作者:陈旭,曲墅,刘超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/16
标签：机组论文; 功率论文; 技术论文; 风力发电论文; 桨叶论文; 风能论文; 叶片论文; 《基层建设》2018年第16期论文;