风力发电需要解决的控制系统问题
1
前言
随着煤碳、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用。而
风力发电是可再生能源中最廉价、最有希望的能源，并且是一种不污染环境的
“
”
绿色能源 。目前国外数百千瓦级的大型风电机组已经商品化，兆瓦级的风力
发电机组也即将商品化。全世界风电装机总容量已超过
1000 万千瓦，单位千
瓦造价为
1000 美元，发电成本为 5 美分/千瓦时，已经具有与火力发电相竞争
的能力。
我国的风能资源丰富，理论储量为
16 亿 kW，实际可利用 2.5 亿 kW，有
巨大的发展潜力。
1995 年初，国家计委、科委、经贸委联合发表了《中国新能源
和可再生能源发展纲要
(1996～2010)》。1996 年 3 月，国家计委又制定了以
“
”
国产化带动产业化的风电发展计划，即有名的 乘风计划 ，为我国风力发电技
术国产化指明了方向，创造了条件。同时，我国也是利用风能资源进行风力发
电、风力提水较早的国家，到
1996 年底，我国小型风力发电机组保有量达 15
万台，年生产能力为
3
万台，均居世界首位。
2
风力发电机组的类型
2.1
恒速恒频与变速恒频
在风力发电中，当风力发电机组与电网并网时，要求风电的频率与电网的
频率保持一致，即保持频率恒定。恒速恒频即在风力发电过程中，保持风车的
转速
(也即发电机的转速)不变，从而得到恒频的电能。在风力发电过程中让风车
的转速随风速而变化，而通过其它控制方式来得到恒频电能的方法称为变速恒
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