風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向和特點(diǎn)

    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(yùn)行方式：一是獨(dú)立運(yùn)行方式，通常是一臺小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(jī)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(yùn)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(jī)，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(jī)和發(fā)電機(jī)。風(fēng)力機(jī)向著變漿距調(diào)節(jié)技術(shù)、發(fā)電機(jī)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(jī)的變漿距調(diào)節(jié)
    風(fēng)力機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)的起動速度較定漿距風(fēng)力機(jī)低，停機(jī)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(shí)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(jī)受到的沖擊較之其它風(fēng)力機(jī)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(jī)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(jī)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(diǎn)是，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定值時，失速型風(fēng)力機(jī)必須停機(jī)，而變距型風(fēng)力機(jī)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(jī)，增加風(fēng)力機(jī)發(fā)電量。                 
    變距調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)是對陣風(fēng)反應(yīng)要求靈敏。失速調(diào)節(jié)型風(fēng)機(jī)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(jī)則比較大，尤其對于采用變距方式的恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這種情況更明顯，這樣不要求風(fēng)機(jī)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(jī)                 
    變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)常采用交流勵磁雙饋型發(fā)電機(jī)，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(jī)，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(jī)的內(nèi)部電磁關(guān)系既不同于異步發(fā)電機(jī)又不同于同步發(fā)電機(jī)，但它卻具有異步機(jī)和同步機(jī)的某些特性。