《風力發電與風能產業的發展》

1 引言
    眾所周知，地球上煤炭、石油和天然氣等礦物能源的蘊藏量是有限的，人類賴以生存、發展的能源總有一天要枯竭，并且不斷增長的能源消耗所造成的環境污染和安全問題已經成為社會的主要突出矛盾。水力和核能是目前除化石燃料之的主要能源利用形式，雖然水力不存在煙氣和放射性污染，但建設水電站對生態環境造成的影響和破壞卻不可低估，核電站的輻射安全和核燃料棒廢料以及輻照報廢設備的處理更是令人頭疼的問題。無論從人類將來的能源危機，或是眼前的環境污染問題來看，研究開發風能、太陽能和潮汐能等新能源已成為當前人類十分迫切的需求。
    在它們中間，研發風力發電技術具有特別重要的意義，因為地球上蘊藏的風力資源十分豐富，而且風力發電是目前新能源中技術最成熟、最具規模化發展前景的可再生能源，風電發展越來越受到各方的高度重視。目前全球風電裝機容量以每年百分之二十八的速度增長。開發利用風力資源，需要許多高新技術，特別是電力電子技術以及自動控制技術的支持。將最新的電力電子技術和自動化技術應用于風力發電系統中，將提高風力發電的效率和電力變換質量，降低風電的成本，使得清潔可再生能源逐步替代傳統的礦物燃料，以改善人類生存的環境，提高人們的生活質量，具有重大的經濟效益和社會效益。

2 風力發電簡介

2．1 風力發電機組的組成
    風力發電機組主要由風輪、發電機、電能變換單元和控制系統組成。風輪通過葉片捕獲風能，是吸收風能并將其轉換成機械能的部件；發電機實現機械能一電能轉換。由于異步發電機結構簡單、運行可靠，目前陸地風場的風力發電幾乎均采用異步發電機。
    發電機所發出的電能有兩種處理方式：可以直接給負載供電或并入電網；也可以通過儲能設備進行蓄能，再由電能變換單元將儲能設備輸出的直流電轉換成交流電，然后再供給負載或并網。鍺能設備作為中間環節不僅可以將能量儲存起來，還兼有穩定電壓的功能，這樣對負載供電更平穩，對電網的沖擊亦可減小。
    風力發電機組的控制系統是綜合性控制系統，不僅要監視電網、風況和機組運行參數，對機組進行并網、脫網控制，以確保運行過程的安全性和可靠性，而且還要根據風速、風向的變化，對機組進行優化控制，以提高機組韻運行效率和發電量。

2．2對風力發電控制系統的要求
    在風力發電系統中需要解決的基本矛盾是如何在風速變化的情況下，獲得較穩定的電壓輸出，以及如何解決無風時的用電問題。既要考慮到風能的特點，又要考慮到用戶的需要，達到實用、可靠、經濟的運行效果，關鍵環節之一就是要有個穩定、可靠、功能齊全的控制系統。

2．3風電控制系統的發展歷程