隨著世界能源的日趨匱乏和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，加之人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求，人們在努力尋找一種能替代石油、天然氣等能源的可再生、環(huán)保、潔凈的綠色能源。風(fēng)能是當(dāng)前最有發(fā)展前景的一種新型能源，它是取之不盡用之不竭的能源，還是一種潔凈、無污染、可再生的綠色能源。風(fēng)能的利用，從風(fēng)車到風(fēng)力發(fā)電，證明了文明和科學(xué)進(jìn)步。綠色和平組織和歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)2002年提出了《風(fēng)力2012》報(bào)告，報(bào)告中指出到2020年，世界風(fēng)力發(fā)電將達(dá)到世界電力總需求量的12%，我國電力發(fā)展“十一五”發(fā)展綱要中也指出，中國的風(fēng)力發(fā)電將占世界風(fēng)力發(fā)電總量的14%。風(fēng)力發(fā)電與火力發(fā)電和水力發(fā)電比較，具有單機(jī)容量小、可分散建設(shè)等優(yōu)點(diǎn)。隨著國家對(duì)能源需求和環(huán)保要求力度的不斷加大，風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性等優(yōu)點(diǎn)也必將顯現(xiàn)出來。
　　一、風(fēng)力發(fā)電國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
　　1、國外風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀
　　2012年新增風(fēng)電裝機(jī)容量最多的10個(gè)國家占世界風(fēng)電裝機(jī)的87%。與2007年相比，美國保持第1名，中國超過西班牙從第3名上升到第2名，印度超過德國和西班牙從第5名升至第3名，前3名的國家合計(jì)新增裝機(jī)容量占全世界的60%。根據(jù)世界風(fēng)能協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，2012年全世界風(fēng)電裝機(jī)容量新增約2726萬kW，增長率約為29%。累計(jì)達(dá)到1.21億kW，增長率為42%，突破1億kW大關(guān)。風(fēng)電總量為2600億kWh，占全世界總電量的比例從2000年的0.25%增加到2012年的1.5%。盡管風(fēng)電的發(fā)展仍然存在著很多困難，如電網(wǎng)適應(yīng)能力、風(fēng)能資源、海上風(fēng)電發(fā)展等，但相比于常規(guī)能源，經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢逐步凸顯，世界各國都對(duì)風(fēng)電發(fā)展充滿了信心。
　　2、我國風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀
　　我國的風(fēng)力發(fā)電始于20世紀(jì)50年代后期，在吉林、遼寧、新疆等省建立了單臺(tái)容量在10kW以下的小型風(fēng)力發(fā)電場，但其后就處于停滯狀態(tài)。直到1986年，在山東榮城建成了我國第一座并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電場后，從此并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)電場建設(shè)進(jìn)入了探索和示范階段，但其特點(diǎn)是規(guī)模和單機(jī)容量均較小。到1990年已建成4座并網(wǎng)型風(fēng)電場，總裝機(jī)容量為4.215MW，其最大單機(jī)容量為200kW。在此基礎(chǔ)上，風(fēng)力發(fā)電從1991年起開始步入了逐步推廣階段，到1995年，全國共建成了5座并網(wǎng)型風(fēng)電場，裝機(jī)總?cè)萘繛?6.1MW，最大單機(jī)容量為500kW。1996年后，風(fēng)力發(fā)電進(jìn)入了擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模的階段，其特點(diǎn)是風(fēng)電場規(guī)模和裝機(jī)容量均較大，最大單機(jī)容量為1500kW。據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會(huì)最新統(tǒng)計(jì)，2007年中國除臺(tái)灣省外新增風(fēng)電機(jī)組3，144臺(tái)。與2006年相比，2007年當(dāng)年新增裝機(jī)增長率為145.8%，累計(jì)裝機(jī)增長率為126.6%。2007年中國除臺(tái)灣省外累計(jì)風(fēng)電機(jī)組6，458臺(tái)，裝機(jī)容量5，890MW。
　　各種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由兩大部分組成：
　　風(fēng)力機(jī)部分??它將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；
　　發(fā)電機(jī)部分??它將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
　　根據(jù)風(fēng)機(jī)這兩大部分采用的不同結(jié)構(gòu)類型、以及它們分別采用的技術(shù)方案的不同特征，再加上它們的不同組合，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以有多種多樣的分類。
　?。?）按照功率傳遞的機(jī)械連接方式的不同，可分為“有齒輪箱型風(fēng)機(jī)”和無齒輪箱的“直驅(qū)型風(fēng)機(jī)”。
　　有齒輪箱型風(fēng)機(jī)的槳葉通過齒輪箱及其高速軸及萬能彈性聯(lián)軸節(jié)將轉(zhuǎn)矩傳遞到發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸，聯(lián)軸節(jié)具有很好的吸收阻尼和震動(dòng)的特性，可吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移，并且聯(lián)軸器可阻止機(jī)械裝置的過載。
　　而直驅(qū)型風(fēng)機(jī)則另辟蹊徑，配合采用了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，槳葉的轉(zhuǎn)矩可以不通過齒輪箱增速而直接傳遞到發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸，使風(fēng)機(jī)發(fā)出的電能同樣能并網(wǎng)輸出。這樣的設(shè)計(jì)簡化了裝置的結(jié)構(gòu)，減少了故障幾率，優(yōu)點(diǎn)很多，現(xiàn)多用于大型機(jī)組上。
　?。?）根據(jù)按槳葉接受風(fēng)能的功率調(diào)節(jié)方式可分為：
　　“定槳距（失速型）機(jī)組”??槳葉與輪轂的連接是固定的。當(dāng)風(fēng)速變化時(shí)，槳葉的迎風(fēng)角度不能隨之變化。由于定槳距（失速型）機(jī)組結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，在20年來的風(fēng)能開發(fā)利用中一直占據(jù)主導(dǎo)地位。
　　“變槳距機(jī)組”??葉片可以繞葉片中心軸旋轉(zhuǎn)，使葉片攻角可在一定范圍內(nèi)（一般0-90度）調(diào)節(jié)變化，其性能比定槳距型提高許多，但結(jié)構(gòu)也趨于復(fù)雜，現(xiàn)多用于大型機(jī)組上。
　　（3）按照葉輪轉(zhuǎn)速是否恒定可分為：
　　“恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”??設(shè)計(jì)簡單可靠，造價(jià)低，維護(hù)量少，直接并網(wǎng)；缺點(diǎn)是：氣動(dòng)效率低，結(jié)構(gòu)載荷高，給電網(wǎng)造成電網(wǎng)波動(dòng)，從電網(wǎng)吸收無功功率。
　　“變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組”??氣動(dòng)效率高，機(jī)械應(yīng)力小，功率波動(dòng)小，成本效率高，支撐結(jié)構(gòu)輕。缺點(diǎn)是：功率對(duì)電壓降敏感，電氣設(shè)備的價(jià)格較高，維護(hù)量大。現(xiàn)常用于大容量的主力機(jī)型。
　?。?）根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)類型分類，可分為兩大類：
　　“異步發(fā)電機(jī)型”“同步發(fā)電機(jī)型”
　　只要選用適當(dāng)?shù)淖兞餮b置，它們都可以用于變速運(yùn)行風(fēng)機(jī)。
　　異步發(fā)電機(jī)按其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同又可分為：
　?。╝）籠型異步發(fā)電機(jī)??轉(zhuǎn)子為籠型。由于結(jié)構(gòu)簡單可靠、廉價(jià)、易于接入電網(wǎng)，而在小、中型機(jī)組中得到大量的使用；
　?。╞）繞線式雙饋異步發(fā)電機(jī)??轉(zhuǎn)子為線繞型。定子與電網(wǎng)直接連接輸送電能，同時(shí)繞線式轉(zhuǎn)子也經(jīng)過變頻器控制向電網(wǎng)輸送有功或無功功率。
　　同步發(fā)電機(jī)型按其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的磁極的類型又可分為：
　　（a）電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)??轉(zhuǎn)子為線繞凸極式磁極，由外接直流電流激磁來產(chǎn)生磁場。
　　（b）永磁同步發(fā)電機(jī)??轉(zhuǎn)子為鐵氧體材料制造的永磁體磁極，通常為低速多極式，不用外界激磁，簡化了發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)，因而具有多種優(yōu)勢。二、相關(guān)風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)
　　隨著經(jīng)濟(jì)節(jié)約型社會(huì)的逐步推進(jìn)，風(fēng)能作為清潔的可再生能源，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電也越來越受到人們關(guān)注。然而面對(duì)風(fēng)況的可變性（鋒速的大小、方向的隨機(jī)性）以及風(fēng)電場中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組布置的分散性，要實(shí)現(xiàn)風(fēng)電低成本、超大規(guī)模開發(fā)利用，作為其可靠、高效運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，控制技術(shù)需要進(jìn)行不斷地改進(jìn)，并具有廣闊的研究前景。