摘要：风能是地球上重要的自然现象，风能主要是由于空气的不同温度，形成的空气流动，在空气流动过程中产生了风。归根结底还是太阳能的另一种表现形式，风能是地球上最主要的清洁能源，并且是可再生的能源。和太阳能一样，是地球清洁能源的重要来源，古往今来，人们对风能的利用也逐渐的发展，从最初的风能推动船的航行，到风能发电的过程经历了几千年的发展。在现代的风能的利用中，风力发电是对风能的利用的最好的模式。风能转化成电力，在当今的世界发展现状中正在推动着以电力为发展能源的当今世界的发展。本文针对风力发电技术的问题进行研究。
关键词：风力发电；技术；探讨
在众多的新能源应用开发过程中，风力发电作为重要的能源来源被当今众多的国家开发和利用，风力发电具有重要的再生性、清洁性。只要风力发电的技术不断地发展，就会使风力发电的效能逐渐的开发和高效的利用。在能源利用逐年增加的当今世界，风力发电越来越被世界各国重视，对风力发电需求正逐年的增加，在风力发电技术上相应的也需要技术能力的同步发展，以适应风力发电发展的技术支持。我国风力发电具备风力发电的环境，近年来，我国的风力发电得到了快速的发展，同时风力发电的技术研发也取得了重大的进步。
1、风力发电机
风力发电是一种缓解能源危机的有效手段，以其独特的优势得到了世界各国广泛的关注和重视。传统风力发电机主要垄型异步发电机、有刷双馈异步发电机和同步发电机等等。其中，垄型异步发电机主要是借助电容器实现无功补偿，高于同步转速附近恒速运转，使用定桨距失速促使发电机运行。有刷双馈异步发电机在实际运用中可以有效降低功率变化器功率。同步发电机转速较低，轴向尺寸较小，更适合应用在启动力矩大的电机并网中[1]。对风力发电机不断创新和完善，当前新型风力发电机中包括无刷双馈异步发电机、永磁无刷同步发电机和永磁同步发电机等等。其中，无刷双馈异步发电机自身优势较为突出，结构简单，裹在能力强，运行效率更高、更可靠，可以有效改善传统标准型双馈电机运行的缺陷和不足，同时兼并垄型异步发电机的优势。永磁同步发电机则是运用二极管代替电刷装置，将两者连接为一体基础上，采用外电枢结构。永磁同步发电机不需要加设励磁装置，可以有效降低励磁损耗，运行优势较为突出，值得广泛推广和应用。
2、风电技术存在的主要问题分析
2.1、风电产业链发展不均衡
在当前风电行业的发展形势下，风电机组设施等各方面建设显得越来越重要。但当前我国的风电产业链还不够完善，主要表现在机组零部件和核心部件的发展速度不一致，导致的风电机组不能够进行整体设计。涉及到核心技术的零部件目前还需要依赖于国外的供给，无法自给自足。与此同时，在机组的物流运输、设备维护、产业咨询和系统监测等方面没有形成系统化的管理体系。这些情况的出现，都使得我国的风电行业无法顺利的发展下去。
2.2、单机容量不足导致的建设费用居高不下
虽然，在我国风电技术人员多年的辛苦探索和研究下，风电机组的单机容量已经从500kW提高到了1.5MW。但是由于我国的风电行业发展迅猛，系统的理论知识以及实践经验不足，无法完成科学的精密的载荷极限方面的计算工作，致使风电机组的单机容量不足以跟上时代发展的脚步，满足我国目前更大的电力需求。同时，正因为单机容量不够，而电力需求又大，我们只能通过增加风电机组的数量来支撑整个风电行业的发展。可由于风电机组的建设费用迟迟降不下来，所以接连导致的结果就是，整个风力发电行业的成本居高不下。
2.3、风电机组的安全性还有待加强
安全是每个行业发展中最重要的问题。由于我国目前的风电技术研究及推广的时间还不长，因此安全性能也处于较低的状态，尤其是在并网以及输送这两个方面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆就当前状态来看，风电机组出现事故的主要原因大多集中在装机阶段的技术环节没有得到应有的重视，其次是在行业的自身管理方面还存在着诸多的问题。
3、提出解决方案，绘制未来美好的发展蓝图
3.1、加强对风力发电并网技术的利用
风力发电作为现代火力发电的重要补充能源，实现风力发电与现代主流电网的并网，是风力发电的最好的选择。只有实现和电网的并网才能实现风力发电的价值，做为最优质的能源补充把风力发电的能量提供给社会。由于发电机并网过程是一个瞬变过程，它受制于并网前的发电状况，影响并网后发电机的运行和电网电能质量，在并网运行方式中主要解决的是并网控制和功率调节问题。在大规模风电运行要求电网提高接纳风电承受能力的同时，电网为了维持自身的稳定性，也向并网风电机提出了更高的技术要求。
风力发电并网技术最理想的状态是同步发电机组和风力发电机组两者之间步调一致、完美结合。一般情况下，因为风速一直是变幻不定的状态，所以受之影响的发电转子也会有大幅度的摇摆不定，就导致了风力发电并网调速无法达到同步发电机的精度，很容易出现失步状况。正是因为存在这一难题，同步发电机虽然在一些领域有所涉及，但一直都没有大规模去做推广应用。如何使同步发电机与风力发电机有效协调步调同步，一直是电力学方面研讨的关键与核心。电力及相关专业的专家学者在研发出可以有效应对此难题的变频设备之后，即将其运用到同步风力发电并网技术中并不断加以完善，在坚持不懈的努力之下，同步发电与风力发电运营组已经实现了初步的有机结合，前景看好。
3.2、变速风力发电技术
变速风力发电技术的主要目的就是针对风力发电机的原有恒速进行影响和控制，根据不同风速控制风力发电机的运行情况，以此保证恒定发电频率。由于风力发电机会受到风速变化的影响，为保证风力发电机的运行效率就要根据实际情况调整相关的风轮转速指标，并注重输出功率的平稳性，从而有效确保风能能量。同时，根据时代发展的现象来看，这种技术是风力发电的重要发展方向，其中恒速发电技术将成为风力发电的核心技术。
3.3、变桨距发电技术
变桨距发电技术的主要目的就是通过改变桨叶角度对风力发电机组的风速功率进行控制，以此确保风力发电机组存在过高风速的时候能够得到有效控制。同时，在我国科学技术的不断发展背景下，变桨距的制造材料也出现了较大变化，在材料选择中逐渐倾向于轻材料，使得变桨距的整体重量逐渐降低，整体重量的减少不仅能够有效降低运行事故的发生几率，在很大程度上也给控制工作带来了便利条件。但是在变桨距发电技术的应用过程中，变桨距的运行稳定性较差问题一直无法得到有效解决，这就极大增加了人力资源和物力资源的消耗，相信在我国科学技术的持续发展下，其运行问题会得到有效解决。
4、风力发电控制技术发展趋势
变桨距和变速恒频技术经过不断完善创新，在实际应用中可以有效降低风力发电规模局限性。尤其是直驱技术的应用，可以有效降低风力发电费用，提升能源利用效率，创造更大的经济效益同时，避免对周围生态环境的污染和破坏。
结束语
总之，风能作为一种清洁新型能源，可以有效缓解能源危机，推动社会经济持续增长。风力发电技术经过不断的完善和创新，逐渐成为新型清洁能源中重要组成部分，增速处于第一位，有助于推动社会进步和发展，带来更大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]邵渊渊.风力发电技术的问题与探讨[J].通讯世界，2017，(02):142-143.
[2]翟志丰.风力发电技术发展问题及对策研究[J].科技风，2015，(15):43.
[3]尹强.风力发电技术的发展及若干问题[J].中国科技投资，2013，(26):115.
论文作者:陈方俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/19
标签：风力发电论文; 发电机论文; 风电论文; 技术论文; 风能论文; 机组论文; 永磁论文; 《电力设备》2017年第33期论文;