风能是非常重要并储量巨大能源，它安全、清洁、充裕，能提供源源不绝，稳定能源。目前，利用风力发电已成为风能利用主要形式，受到世界各国高度重视，发展速度最快。

风力发电有三种运行方式：一是独立运行方式，通常是一台小型风力发电机向一户或几户提供电力，它用蓄电池蓄能，以保证无风时用电；二是风力发电他发电方式（如柴油机发电）相结合，向一个单位或一个村庄或一个海岛供电；三是风力发电并入常规电网运行，向大电网提供电力，常常是一处风电场安装几十台几百台风力发电机，这是风力发电主要发展方向。

风力发电系统中两个主要部件是风力机和发电机。风力机向着变浆距调节技术、发电机向着变速恒频发电技术，这是风力发电技术发展趋势，也是当今风力发电核心技术。下面简单介绍这两方面情况。

1 风力机变浆距调节

风力机叶轮捕获风能，将风能转换为作用轮毂上机械转矩。

变距调节方式是改变叶片迎风面与纵向旋转轴夹角，影响叶片受力和阻力，限制大风时风机输出功率增加，保持输出功率恒定。采用变距调节方式，风机功率输出曲线平滑。额定风速以下时，控制器将叶片攻角置于零度附近，不做变化，近似等同于定浆距调节。额定风速以上时，变浆距控制结构发生作用，调节叶片攻角，将输出功率控制额定值附近。变浆距风力机起动速度较定浆距风力机低，停机时传递冲击应力相对缓和。正常工作时，主采用功率控制，实际应用中，功率与风速立方成正比。较小风速变化会造成较大风能变化。

变浆距调节风力机受到冲击较之其它风力机要小多，可减少材料使用率，降低整体重量。且变距调节型风力机低风速时，可使桨叶保持良好攻角，比失速调节型风力机有更好能量输出，比较适合于平均风速较低区安装。

变距调节另外一个优点是，当风速达到一定值时，失速型风力机必须停机，而变距型风力机可以逐步变化到一个桨叶无负载全翼展开模式位置，避免停机，增加风力机发电量。

变距调节缺点是对阵风反应要求灵敏。失速调节型风机风振动引起功率脉动比较小，而变距调节型风力机则比较大，尤其采用变距方式恒速风力发电机，这种情况更明显，这样不要求风机变距系统对阵风响应速度要足够快，才可以减轻此现象。

2 变速恒频风力发电机

变速恒频风力发电机常采用交流励磁双馈型发电机，其结构如图1所示。它结构类似绕线型感应电机，转子绕组上加有滑环和电刷，这样，转子转速与励磁频率有关，，使双馈型发电机内部电磁关系既不同于异步发电机又不同于同步发电机，但它却具有异步机和同步机某些特性。

交流励磁双馈变速恒频风力发电机可以控制交流励磁幅值、相位、频率来实现变速恒频，还可以实现有功、无功功率控制，对电网而言还能起无功补偿作用。

交流励磁变速恒频双馈发电机系统有如下优点:

·允许原动机一定范围内变速运行，简化了调整装置，减少了调速时机械应力。同时使机组控制更加灵活、方便，提高了机组运行效率。

·需要变频控制功率仅是电机额定容量一部分，使变频装置体积减小，成本降低，投资减少。

·调节励磁电流幅值，可调节发出无功功率；调节励磁电流相位，可调节发出有功功率。应用矢量控制可实现有、无功功率独立调节。