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風能是非常重要并儲量巨大的能源，它安全、清潔、充裕，能提供源源不絕，穩(wěn)定的能源。目前，利用風力發(fā)電已成為風能利用的主要形式，受到世界各國的高度重視，而且發(fā)展速度最快。
風力發(fā)電有三種運行方式：一是獨立運行方式，通常是一臺小型風力發(fā)電機向一戶或幾戶提供電力，它用蓄電池蓄能，以保證無風時的用電；二是風力發(fā)電與其他發(fā)電方式（如柴油機發(fā)電）相結合，向一個單位或一個村莊或一個海島供電；三是風力發(fā)電并入常規(guī)電網(wǎng)運行，向大電網(wǎng)提供電力，常常是一處風電場安裝幾十臺甚至幾百臺風力發(fā)電機，這是風力發(fā)電的主要發(fā)展方向。
在風力發(fā)電系統(tǒng)中兩個主要部件是風力機和發(fā)電機。風力機向著變漿距調(diào)節(jié)技術、發(fā)電機向著變速恒頻發(fā)電技術，這是風力發(fā)電技術發(fā)展的趨勢，也是當今風力發(fā)電的核心技術。下面簡單介紹這兩方面的情況。
1風力機的變漿距調(diào)節(jié)
風力機通過葉輪捕獲風能，將風能轉(zhuǎn)換為作用在輪轂上的機械轉(zhuǎn)矩。
變距調(diào)節(jié)方式是通過改變?nèi)~片迎風面與縱向旋轉(zhuǎn)軸的夾角，從而影響葉片的受力和阻力，限制大風時風機輸出功率的增加，保持輸出功率恒定。采用變距調(diào)節(jié)方式，風機功率輸出曲線平滑。在額定風速以下時，控制器將葉片攻角置于零度 附近，不做變化，近似等同于定漿距調(diào)節(jié)。在額定風速以上時，變漿距控制結構發(fā)生作用，調(diào)節(jié)葉片攻角，將輸出功率控制在額定值附近。變漿距風力機的起動速度較定漿距風力機低，停機時傳遞沖擊應力相對緩和。正常工作時，主要是采用功率控制，在實際應用中，功率與風速的立方成正比。較小的風速變化會造成較大的風能變化。
由于變漿距調(diào)節(jié)風力機受到的沖擊較之其它風力機要小得多，可減少材料使用率，降低整體重量。且變距調(diào)節(jié)型風力機在低風速時，可使槳葉保持良好的攻角，比失速調(diào)節(jié)型風力機有更好的能量輸出，因此比較適合于平均風速較低的地區(qū)安裝。
變距調(diào)節(jié)的另外一個優(yōu)點是，當風速達到一定值時，失速型風力機必須停機，而變距型風力機可以逐步變化到一個槳葉無負載的全翼展開模式位置，避免停機，增加風力機發(fā)電量。
變距調(diào)節(jié)的缺點是對陣風反應要求靈敏。失速調(diào)節(jié)型風機由于風的振動引起的功率脈動比較小，而變距調(diào)節(jié)型風力機則比較大，尤其對于采用變距方式的恒速風力發(fā)電機，這種情況更明顯，這樣不要求風機的變距系統(tǒng)對陣風的響應速度要足夠快，才可以減輕此現(xiàn)象。
2變速恒頻風力發(fā)電機
變速恒頻風力發(fā)電機常采用交流勵磁雙饋型發(fā)電機，其結構如圖1所示。它的結構類似繞線型感應電機，只是轉(zhuǎn)子繞組上加有滑環(huán)和電刷，這樣一來，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與勵磁的頻率有關，從而，使得雙饋型發(fā)電機的內(nèi)部電磁關系既不同于異步發(fā)電機又不同于同步發(fā)電機，但它卻具有異步機和同步機的某些特性。
交流勵磁雙饋變速恒頻風力發(fā)電機不僅可以通過控制交流勵磁的幅值、相位、頻率來實現(xiàn)變速恒頻，還可以實現(xiàn)有功、無功功率控制，對電網(wǎng)而言還能起無功補償?shù)淖饔谩?/span>
交流勵磁變速恒頻雙饋發(fā)電機系統(tǒng)有如下優(yōu)點:
·允許原動機在一定范圍內(nèi)變速運行，簡化了調(diào)整裝置，減少了調(diào)速時的機械應力。同時使機組控制更加靈活、方便，提高了機組運行效率。
·需要變頻控制的功率僅是電機額定容量的一部分，使變頻裝置體積減小，成本降低，投資減少。