摘要：人类对自然世界的不懈探索及对创造革新的不断追求驱动着科学技术的持续发展，巨大的经济价值随之而生。人类生活方式由于经济发展而改变，造成能源的开发利用不断增加。维持社会的稳定发展不能缺少能源消耗，经济发展是能源高效充足供应的衍生物。一百多年以来，因不可再生能源如石油、煤炭、天然气等的过度开采消耗，使得各国发展的主要限制条件变为能源匮乏和环境污染。在未来，只有采取可持续发展，开发利用新能源，才能让人类文明得到新发展。
关键词：风力发电；工程技术；应用
1风力发电技术的关键问题
1.1风电质量问题
自然风资源虽然有着强大的能量，但是性质非常不稳定，风速的大小和方向都是经常变化的，从而直接影响其风电机组输出功率的稳定性。以往人们会通过风轮转动的惯量，来平衡风电机组的输出功率的稳定性。但是这种方法，其机组中的电力电子装置，会产生一定的谐波，使其输送到电网的电能功率下降，而要想提高机组向电网输送的电能质量，电力电子装置接口就要满足如下的要求：首先，谐波电流要尽量低，同时要具备可控制的因素；其次，发电机输出的电压，要与电网的电压变化相互适应，机组向其电网输出的功率，必须是稳定的；最后，要满足其发电机组的转矩可控的要求。我国风电机组的单机容量约为l_5MW，虽然单机容量发生了巨大的变化和进步，但是在知识系统方面还不完善；同时当其电网中并入容量达到额定的容量时，就会出现电压稳定性下降的情况；一旦电网出现故障，不稳定的电压会使其机组不能有效地向电网输送能量，使其保护动作切出电网，直接导致其电网的不稳定性，对此加强此方面的研究，保证其风电机组的电功率稳定是尤为重要的。
1.2机械结构方面
我国风力机的结构方面，像桨叶采用的是美国的NANC系列，虽然具备一定的动力性能，但是受到风轮工况、风轮风速分布影响，使其风轮受力不均匀，在旋转时会反复的、不稳定性的变化，使其风力机组出现振动，产生一系列的噪音。
2提高风力发电技术水平的措施
2.1因地制宜，对风电设备系统管理
针对我国风力资源分布不均的特点，我们可以从技术上对风电技术的应用进行革新，从而起到提高发电效率，延长风电设备使用寿命的效果。例如，在内蒙、新疆等强风地带，通过调节风电机组功率的方式进行发电。这样既可以保证该地区的发电效率，同时也恩能够够对风电设备进行系统的管理，保护其不受损。对于不太适合风力发电的部分地区，可以使用单机发电，经过高效率的储能，将电力储备起来留到需要时再利用。这种方法操作简便且易行，且能够有效的提高风电机组的运行效率。
2.2利用国家能源政策支持
加快发展在可持续发展理念的贯彻下，国家出台了一系列支持新能源开发的政策，我们要利用好这些政策，并在其支持下对风电行业进行大力宣传，引起国家对该行业更大的重视，为可再生资源和绿色资源专门设立法律法规并进行规范，给予一定程度上的保障，助力于风电行业的进步与发展。
2.3相关设备制造企业进行转型升级
我国风力发电设备制造企业必须紧紧抓住现有的市场资源，对国外的先进风力发电技术进行消化吸收，开展产品的国有化进程。在积累了足够的经验后，加快开展风电设备的自主研发，以此来降低风电的成本，保证风电投资商获得足够的利润，并且有信心进行二次投资，促进我国风力发电的快速发展。
2.4进行规模发展与分散开发的融合
用风力发电的项目来带动一个地区的产业化进程，假设建成了多个100万kW的超大型风力发电场。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而另外的一个发展潮流就是进行分布式开发风电项目，就好像德国并不存在10万kW级别的风力发电场，然而这个国家的风力发电总的产能已经达到了惊人的1800多万KW。所以，结合地区实际情况，充分利用中小型的风力发电场，完全可以考虑进行农村分散式布网。
3风力发电技术的发展趋势
3.1闪变按捺与电压动摇按捺
除了谐波能影响风力发电电能质量之外，电压闪变也是可以影响电能质量的一种主要成分。针对电压闪变也有相应的设备来对抗，目前主要运用的是有源电力滤波器。在电压闪变出现的时候，负荷电流开始迅猛剧烈动摇，源电力滤波器的敏捷呼应、抵偿容量小、超高安全安稳性功能完全发挥到了作用，在此时完成对无功电流的抵偿作业，从而超强操控动摇的电压，具有显著效果。
3.2矢量控制控制
矢量控制主要是在双馈电机控制系统中应用，实现风能的最大效率利用，此种技术可以实现有功功率和无功功率的独立解耦调节，抗干扰能力强，可以实现风力发电机组的稳定控制。但同时，此种技术由于转自电流励磁分量多少会对发电机组运行稳定带来影响。通过收集得到的数据信息，应用现代化智能控制技术的同时，还要注重数据信息的深层次挖掘，把握数据规律，在此基础上对于无法观测的数据进行预测和分析，实现对风力发电运行过程的有效控制。
3.3储能技术的多样化
储能技术是风电场保持电压频率稳定的关键，其不仅能够储存多余的风能，还能在适当时机释放出所储存的风能，对风速变化带来的浪费进行弥补。目前常用的储能技术是铅酸蓄电池、镍电池和锂电池等蓄电系统，这是由其技术优势所决定的。但是，更多的储能技术如光储能、压缩空气储能、水储能、生物储能等也在不断进步，使风电场储能技术呈现出多样化特点，也极大的降低了风能的浪费。
3.4定桨距失速发电
为了解决发电机组运行过程中的并网问题，在1985年，定桨距失速风力发电技术逐步应用于风力发电技术当中。发电机组运行过程中非常重要的一项因素就是定网。为了有效地将其作用率提高，我国技术人员投入了很多的精力，最终将定桨距失速的风力发电技术与实际的风力发电相结合，并将新的发电技术与传统的风力发电的技术相结合，这样做可以有效稳定风力发电设备的运行轨迹。我们从中可以看出，该技术的一项非常重要的目的就是进行功率限制，因此，其自身的构造较为复杂，且体积和质量较大，即使可以达到限制功率的目的，整个机组的运行效率也难以得到保证。所以，在这项工作的推进过程中，它的一项主要工作就是进行功率限制。功率限制主要是通过复杂的叶片结构以及较大的质量来实现的。
3.5同步风力发电并网技术
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。
结论
风能作为清洁的可再生能源，具有大规模开发、利用的前景。本文对国内外风力发电现状进行分析，并对我国风电发展中存在的问题进行阐述。虽然我国的装机容量在不断增加，但是与发达国家相比，我国的风电行业发展仍然存在着一定的差距。在以后对风电的规划和投资中，还应做到因地制宜。
参考文献：
[1]刘波，贺志佳，金昊.风力发电现状与发展趋势[J].东北电力大学学报，2016，36（02）：7-13.
[2]周超，朱熀秋，魏杰等.我国风力发电发展现状和问题分析[J].能源研究与信息，2017，28（02）：69-75.
论文作者:冯文斌,侯鹏飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/22
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