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摘要：风能是我们国家的一种重要的资源。同时，它也是一种可以再生的绿色新能源，而且它还是没有污染的。因此，中国应该大力发展这种风能，因为它是一种非常有效的环保方式。我国的老百姓在用电方面的要求也是越来越高的。这也是对于风电技术的挑战。如果公司正致力于节能减排，也可以使用这种方法。这对于企业自身的发展来说也是非常的有利的。全球的气候在不停的变化，如果使用风电的话，将会对环境保护方面做出具大的贡献。本文主要是针对我国的风力发电情况和小功率风电逆变器和相关技术进行探讨和研究。
关键词：小功率；风力发电；孤岛效应；逆变器；锁相环技术
1、前言
在中国“五位一体”的整体布局中，我们也注重生态布局。如何保护好生态的问题，是关系到我们国家的经济发展的。我们要发展绿色中国，对于能源这方面的使用也是要有一定的改变的。过去，煤炭资源的使用，它造成了一些严重的环境问题。比如说污染大的问题。还有就是现在的煤炭资源在不断的减少，也是对经济发展的一个威胁。我们必须去寻找一些新的替代资源。这是发展的趋势。而风能的出现，无疑是对煤炭资源的一个补充。同时，它还具备了煤炭所没有的优势。风能资源更加环保。也是更加能适应我们国家的经济发展的需要的。这也是我们重视它的原因之一。本文主要研究小功率风电逆变电源的关键技术。
2、我国风能和风力发电技术概述
我国风能资源是非常的丰富，而且这个总储量甚至达到了32亿千瓦，在世界上可是排名第一的，这是我们发展风能的一个优势。特别是在中国的沿海地区，这种风能资源更加丰富。根据“中国风能分布图”的统计，中国沿海地区的年风速约为4000小时，为5.5-17.5m/s。这一切的数据都表明，风能的开发是具有这个充分的条件的。同时开发也是符合我们国家的现状要求的。
中国现代风力涡轮机技术的发展和使用起源于20世纪70年代初。经过几个阶段的初步开发，单机分散开发，演示和应用，重点研究，实践推广，系列化和标准化。无论是在科研，设计与制造，测试，演示，应用推广等方面，都取得了比较大的进步的。为中国风电的进一步开发利用积累了经验，奠定了良好的物质基础和技术基础。
3、孤岛效应
岛状现象指的是当电网由于故障或电源故障维持而被供电和跳闸时用于每个用户终端的分布式并网发电系统。光伏发电等未能及时检测到停电并切断供电网络，形成由分布式电站并网发电系统和周围负载组成的自供电岛。一旦出现这种孤岛现象，就会危及维护人员在电网传输线上的安全。因此，并网系统必须能够执行反孤岛检测。而并网系统就是小功率风电逆变电源中的一个重要方面。
4、主要逆变器
在风力发电的过程当中，逆变器是其中的一个重要组成部分，下面就是笔者给出来的一些逆变器的介绍。
4.1SPWM 逆变器
由正弦波和高频载波的交点产生的正弦脉冲宽度调制信号用于控制逆变桥功率开关的驱动，并且可以获得脉冲宽度根据正弦规律分布的SPWM波UAB。正弦脉宽调制SPWM逆变器电路的特点为：
变压器在工频下工作，这是庞大而笨重的。无论逆变器的开关频率如何，增加逆变器的开关频率都不会减小变压器的尺寸和重量;输出滤波器体积、重量小；
系统的动态响应有利于输入电压和负载波动。改善变压器和输出滤波电感的可听噪声;
4.2电压源逆变
在直流电源和本逆变器之间，我们可以添加高频和电气隔离的DC/DC转换器，并使用高频变压器实现电压比调节和电气与气体之间的隔离。这消除了笨重的工频输出变压器并降低了可听噪声。
双向电压源高频逆变器，具有双向潮流和两级电源转换（DC/HFAC/LFAC）。这在提高逆变器效率和可靠性方面起着重要作用。该电路特别适合双向潮流应用，可用于形成UPS。当高频脉冲交流变频器采用传统PWM技术时，循环变频器装置的换向会中断漏感中的连续电流，导致不可避免的电压过冲。因此，该解决方案需要额外的缓冲电路或有源电压钳位电路来吸收存储在漏电感中的能量。有源电压钳位电路的成本是功率器件数量的增加和控制电路的复杂性，因此它并不理想。
4.3电流源逆术
转换器电流源高频链逆变器的新概念及其电路结构。逆变器由高频逆变器，储能变压器和循环转换器组成。高频逆变器将直流电压能量转换为脉动电流能量并将其存储在能量存储变压器中。在被输出滤波电容器滤波后，它被提供给负载。它具有电路拓扑结构简单，两级电源转换（DC/HFAC/LFAC），DCM工作模式，并联，转换效率高，动态响应速度快，可靠性高等特点。但是，电源开关具有高电流应力，仅适用于小功率逆变器应用。
5、锁相环技术
锁相环技术是在风电发展中的一项特别关键的技术，下面就是笔者对于其概念的介绍和工作原理的简述。
5.1简介
锁相环(PHASOCKDLOOP)，也称为PL，现在已经成熟，并广泛应用于电气工程中，并有着以下的作用。特别是在连接风电网时，要确保并网电流和电网电压的频率和相位严格一致。锁相环通常用于闭环电路中，以通过输入信号控制输出信号的波特率和相位。捕获输入和输出信号的频率和相位。调整信号频率的平均值以等于输入信号频率的平均值。相位误差由输入输入信号的压控振荡器的输出信号确定。
5.2工作原理
它是一个反馈电路，使电路上的时钟与外部时钟的相位同步。PLL通过比较外部信号的相位与压控晶体振荡器（VCXO）的相位来进行同步。锁相环电路根据外部信号的相位连续调节本地晶体的时钟相位，直到两个信号的相位同步。PLL是数据采集系统中非常有用的同步技术，因为不同的数据采集板通过PLL共享相同的采样时钟。因此，基于所有板的每个本地80MHz和20MHz时间的相位是同步的，因此采样时钟也是同步的。由于每个板的采样时钟是同步的，因此可以同时严格执行数据采集。
将多个电路板的采样时钟与锁相环同步所需的编程技术将根据您使用的硬件板而有所不同。对于基于PCI总线的产品（M系列数据采集卡，PCI数字转换器等），所有同步都通过RTSI总线上的时钟和触发线实现;此时，其中一块板将作为主卡并输出其内部时钟。对于基于PXI总线的产品，通过将所有电路板的时钟与PXI的内置10MHz背板时钟同步，可实现锁相环同步。
简单的PLL由频率参考，相位检测器，电荷泵，环路滤波器和压控振荡器（VCO）组成。基于PLL的频率合成器将增加两个分频器：一个用于降低参考频率，另一个用于划分VCO。这些数字分频器电路被添加到一个简单的PLL中以调节工作频率。处理器将简单地“写入”新的交叉值到PLL中的寄存器，更新VCO的工作频率，从而改变无线设备的工作信道。
6、结束语
通过以上分析可得出以下结论：低功率风力发电逆变器的关键技术是锁相环技术。在现在也算是比较成熟的一个技术。小功率风电逆变电源的关键技术应用是建设节约型企业的较好措施;风能在未来的发展当中是具有远大的前途的。我们也是要好好的利用这个资源的。而且作为一种可再生的能源来说，对于国家的发展也是非常的有利的。同时，在风能发电的发展过程中，小功率风电逆变电源关键技术也在不断的进步，逆变器也在不断的更新换代。这也说明，在未来我们国家的发展的重要资源中，风力也算上其中一个。同时，我们也希望它在未来能发展的更好。
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