（国家能源投资集团（济南）新能源有限责任公司河口分公司山东东营257200）
摘要：近年来，随着电力电子技术的不断发展，为了改善风力发电的性能，在电网接入与控制等方面提出了新方法。成本越来越低的电力电子技术不仅可以通过调整扇片速度来获取更多的风能，还可以为风电并网系统中存在的各种电能质量问题（比如谐波、无功等）提供科学、有效的解决方案。正因为有电力电子技术的支撑，风力发电备受关注。
关键词：风力发电；发展；关键问题
一、我国风力发电技术现状
1.1风力发电机组变桨距调节技术
变桨距调理技能是主要的风力发电技术，该技术的施行主要是经过改动纵向旋转轴与叶片顶风面的夹角进行调理，经过这种方法的调整能够影响到叶片的阻力以及受力，并在大风的条件下能够控制风机的输出功率，对保证风力发电机运行功率输出的恒定性有着极大的效果。一般情况下，在选用变距调整技术的过程中，对风机的输出功率分析发现，整个输出功率呈曲线趋势，在指定风速下运转，机组的控制器将会使风叶片的攻角置于零度附近，不会做出任何的改变，类似于定桨距调理；而在低于额定风速以上的情况下，变桨距将会控制机组的构造，不断的对叶片的攻角进行调整，将输出的功率控制在定值左右，提高发电机组的运转效率，避免因超出额定风速而对风机发电机组的正常运转造成影响。另外，在变桨距风力机启动的过程中，其速度也许要比定桨距风力机偏低，而在停机时，所传递的冲击应力相对缓和，并且，实践调查中发现在功率控制时，功率与风速的立方成正比，也就是说，在较小的风速改变情况下，将会带来较大的风能改变，对提高风力发电机的运转功率有着极大的效果。
1.2变速恒频风力发电技术
变速恒频风力发电技术与风力机变桨距调整技术有着一定的差异性，该技术的实施通常要选用交流励磁双馈型发电机，该发电机组的结构与绕线型感应电机相似，主要是在转子的绕组上添加相应的电刷以及滑环，在风力发电机组运转的进程中，转子的转速与励磁的频率有着直接的联系。经过许多的实践分析发现，在变速恒频风力发电技术施行的过程中，所使用的双馈型发电机内部电磁与异步发电机有着很大的不同之处，与此同时，和同步发电机也存在很大的差异性，而在运转时却又兼具了同步机和异步机的一些特征，对提高风力发电的功率有着非常好的效果。另外，交流励磁双馈变速恒频风力发电技术的施行，能够有效地对交流励磁的相位、幅值、频率等进行控制，然后有效地到达变速恒频的目的。当然，在这个进程中还能够完成对有功功率、无功功率的控制，从风电运转的方面上来看，这种方法能够到达电网无功抵偿的效果，一方面能够有效的防止风力发电机组运转进程中因无功补偿的缺乏而造成电网运转质量不高的现象，另一方面能够有效的防止因无功补偿缺乏而发生的电网运行问题，对推进风力发电公司的发展有着深远的含义。交流励磁变速恒频双馈发电机组在运转的过程中，主要存在以下几方面长处：电机运转过程中，变频控制所发生的功率仅是风力发电机组额定容量的一部分，这样就会使风力发电机组的变频设备与传统的设备体积小许多，并且在成本上也要比以往低许多，为风力发电公司风力发电的可持续发展打下坚实的基础；风力发电机组运行过程中，对机组设备进行了适当地调整，可以有效地减少机组调速时所发生的机械应力，并且在对机组进行控制的过程中会愈加便利、灵敏，然后有效的提高机组的运行，对推进风力发电公司的迅速发展也有着积极作用。
二、风力发电技术发展
2.1同步并网技术
事实上，同步风力发电组就是风力发电机与同步发电机的有机融合。在同步发电机正常运行的过程中，不仅可以有效输出有功功率，还可以提供无功功率。而周波的稳定性也较强，因此，整体电能质量会明显提高。正因为如此，目前，很多电力系统都选择采用同步发电机。但是，近年来，同步风力发电组（即同步发电机与风力发电机的融合）逐渐成为了电力专家们重点研究的对象。一般情况下，由于风速波动相对比较明显，相应的转子转矩也会因此出现较大的波动，所以，这就直接导致并网调速难以在精度上满足同步发电机的要求。并网之后，如果相关人员没有充分考虑到这些问题，整个电力系统就极有可能出现失步或无功振荡的情况（尤其是在重载运行时）。基于上述问题，同步发电机并没有得到大规模的应用。而变频装置的研发在一定程度上改善了这些问题，因此，我们有必要再次重视同步并网技术的应用。
2.2异步并网技术
相比同步风力发电机组并网技术，异步风力发电在实际工作当中，并不需要机组调速具有较高的精度，也无需与设备保持同步或是整步操作，只需转速与同步转速基本相同，便可实施并网。因为异步风力发电机只需依靠转差率，便能完成对负荷的调节。风力发电机组搭配异步发电机使用的最大优势在于该搭配无需复杂的控制装置。实现并网之后，也不会形成无振荡或是失步等问题，运行较为稳定，可靠性强。然而，该技术同样存在一定缺陷：第一，如工作人员直接进行并网操作，容易形成大冲击电流，进而令电压逐渐下降，对系统的稳定运行造成不利影响。第二，系统自身无法形成无功功率，因此需要工作人员补偿一定无功功率。因此，若企业选用异步风力发电机组并网技术，需有工作人员采取一定措施确保异步风力发电机组处于稳定运行的状态。
三、关键问题
3.1风电质量问题
自然风能尽管有着强大的能量，可是状态十分不安稳，风速的大小和方向都是随时改变的，然后直接影响其风电机组输出功率的稳定性。以往大家会通过风轮转动的惯性，来控制风电机组的输出功率的稳定性。可是这种办法，其机组中的电力电子设备，会产生一些谐波，使其输送到电网的电能功率降低，而要想提高机组向电网输送的电能质量，电力电子设备接口就要满足如下的要求：首先谐波电流要尽量低，与此同时要具有可控制的要素；其次发电机输出的电压，要与电网的电压改变相适应，机组向其电网输出的功率要具有稳定性；最终要满足其发电机组的转矩可控的要求。
3.2机械结构方面
中国风力机的构造方面，像桨叶选用的是美国的NANC系列，虽然具有一定的动力功能，但是受到风轮工况、风轮风速散布影响，使其风轮受力不均匀，在旋转时会重复的、不稳定的变化，使其风力机组出现振荡问题，产生不同程度的噪音。
3.3风电机组不能进行整机设计
中国风力发电技技术的进步有效地促进了中国风电产业的发展，尤其是风力发电机组零件的生产比较成熟，可是与其他先进国家比较仍有较大的距离，同时在核心部件的生产制造中，并没有较大的进步，乃至集电环等部件还需要从国外引入，致使中国风力发电机组并不能通过国产化的程序进行规划和设置；在其他方面，像风电机组的咨询、办理等方面，并没有成型的产业链，同时系统不完善，也直接阻碍了风力发电职业的开展。
四、解决风力发电所存在问题的途径
4.1加快风电技术的研究与发展
在技术上对风力发电技术进行改革，提升发电的效率。在强风的地带，因为风能密度相对较大，所以可以采用功率调节的方式进行风力发电。这样可以保证弱风期也能够保证发电效率，而且能够对风电的设备进行管理，使风机不至于受损。在风电功率调节的过程中，可以采用浆距的调节来调节，在调节中采用定桨距失速型风机，能够使整个发电过程功率得到控制，而且装置结构相对简单，成本较低。
4.2能源政策支持
构建可再生能源发展政策。现在不可再生资源造成了环境问题，而且资源的缺乏会导致社会发展减缓。国家应该对可再生资源的利用进行立法规范，大力宣传可在能资源并且对可再生资源进行保障，使国内的风力发电能够有效的发展。只有得到国家能源政策的支持，风力发电才能够获得保障和进步。
4.3推动风电的产业化
风电发展属于较为新兴的科技，还没有达到产业化，在发展的过程中，只有实现风电产业化，才能够使风电发展进入新的时期。在风电的发展过程中，随着科技的发展，风电单机的容量不断变大，而且使单机能量的成本更低。风电技术的商业化，能够降低风电单机的运行成本、提升风能的利用效率。通过产业化能够促进风机的技术的创新，美国的可再生能源开发了新兴叶片，能够对风能进行有效的捕获。而且采用结构动力学，对封禁进行改进设计，使风机的质量提升，成本降低，而且提升了整体的可靠性，降低了维修的费用。
结语
总之，风力发电技术是中国电力工业大力开展的新式行业，风力发电技术也成为了这些年的新技术，可是中国的风力发电技术之所以会发生一系列的关键性的技术问题，与中国技术人员的专业技术水平、管理体系的建立完善、社会经济制度影响是分不开的，对此加强技术人员的实践经验、加强国外先进生产和装配技术的研究等是很有必要的，然后更好地推进风力发电工业化、商业化的开展和推广。
参考文献：
[1]杜学忠.风力发电技术发展现状及关键问题分析[J].电气制造，2012.
[2]王海峰.风力发电的发展现状与关键技术研究综述[J].中国高新技术企业，2012.
[3]侯喆瑞，张鑫，张嵩.风力发电的发展现状与关键技术研究综述[J].智能电网，2014.
作者简介：
王首柱（1987.09.20），性别：男；籍贯：山东省滕州市；民族：汉；学历：本科、学士；职称：助理工程师；职务：风力发电机检修工