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風(fēng)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(fēng)力發(fā)電已成為風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)時的用電；二是風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電方式（如柴油機發(fā)電）相結(jié)合，向一個單位或一個村莊或一個海島供電；三是風(fēng)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(fēng)電場安裝幾十臺甚至幾百臺風(fēng)力發(fā)電機，這是風(fēng)力發(fā)電的主要發(fā)展方向。
在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中兩個主要部件是風(fēng)力機和發(fā)電機。風(fēng)力機向著變漿距調(diào)節(jié)技術(shù)、發(fā)電機向著變速恒頻發(fā)電技術(shù)，這是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展的趨勢，也是當(dāng)今風(fēng)力發(fā)電的核心技術(shù)。下面簡單介紹這兩方面的情況。
1風(fēng)力機的變漿距調(diào)節(jié)
風(fēng)力機通過葉輪捕獲風(fēng)能，將風(fēng)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(fēng)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(fēng)時風(fēng)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(fēng)機功率輸出曲線平滑。在額定風(fēng)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(fēng)速以上時，變漿距控制結(jié)構(gòu)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(fēng)力機的起動速度較定漿距風(fēng)力機低，停機時傳遞沖擊應(yīng)力相對緩和。正常工作時，主要是采用功率控制，在實際應(yīng)用中，功率與風(fēng)速的立方成正比。較小的風(fēng)速變化會造成較大的風(fēng)能變化。
由于變漿距調(diào)節(jié)風(fēng)力機受到的沖擊較之其它風(fēng)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(fēng)力機在低風(fēng)速時，可使槳葉保持良好的攻角，比失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力機有更好的能量輸出，因此比較適合于平均風(fēng)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(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定值時，失速型風(fēng)力機必須停機，而變距型風(fēng)力機可以逐步變化到一個槳葉無負(fù)載的全翼展開模式位置，避免停機，增加風(fēng)力機發(fā)電量。
變距調(diào)節(jié)的缺點是對陣風(fēng)反應(yīng)要求靈敏。失速調(diào)節(jié)型風(fēng)機由于風(fēng)的振動引起的功率脈動比較小，而變距調(diào)節(jié)型風(fēng)力機則比較大，尤其對于采用變距方式的恒速風(fēng)力發(fā)電機，這種情況更明顯，這樣不要求風(fēng)機的變距系統(tǒng)對陣風(fēng)的響應(yīng)速度要足夠快，才可以減輕此現(xiàn)象。
2變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機
變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機常采用交流勵磁雙饋型發(fā)電機，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。它的結(jié)構(gòu)類似繞線型感應(yīng)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(guān)，從而，使得雙饋型發(fā)電機的內(nèi)部電磁關(guān)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(fēng)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(yīng)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。