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摘要：随着国家新能源发展战略的实施，我国风电产业已经迈入跨越式发展阶段。风电有着可再生、能量大、无污染等特点，同时我国风能储备量大，分布广泛，有着非常大的开发潜力，所以发展风电能源已经成为一种必然趋势。做好风力发电及其控制技术的研究，具有十分重要的意义。
关键词：风力发电；控制技术；研究
1风力发电设备的设计与制造技术研究
为了向用电单位提供优质的的供电，风力发电设备在其中发挥着重要的作用，并且也影响着风力发电组的发电效率。风力发电设备的核心是风力的电轮，而仿真软件测试系统为设计和制造风力的发电设备提供了技术支持和数据信息。在设计的过程中，应注意叶轮的设计形状，并通过相关技术优化对风力转化为电能的设计，这是整个技术研发的核心。在进行数据测算时，从力学和空气动力学角度考虑，经过多次测验，可以从多种方案中优中选优，以便在数值模拟技术、风洞实验技术等众多技术中取得良好的效果。如今风力发电并网技术，即将风力发电和现代的电力技术相结合，可以实现风力发电的最大价值。这项技术的使用，使得风能作为最优质的能源补充，发电机并网过程是一个瞬变的过程，它严重影响着后期的发电质量，现代化的设计方案和仿真软件的应用，为发电机组设备的更加精细化的设计提供了技术支持。但是在运行过程中，需要解决并网控制和功率调节问题，以维持电网自身的稳定性。
2风力发电工程技术的应用
风力发电可以和太阳能发电、水力发电技术相结合使用，通过能源供电的组合进行合理配置，以得到较稳定的电力供给，为了降低发电成本，将从以下几方面谈一种复合的供电组合。
2.1风力发电在太阳能发电中的应用
在我国冬季太阳能辐射小。风比较大;而到了夏季，风较小，太阳辐射强。再结合我国的气候类型和地形因素，可以得到适合在我国将风能和太阳能互补发电，在很多地区将实现这一应用，很多有优势的因素决定了这一应用，为区域的稳定供电提供了保障。
2.2风力发电在水力发电中的应用
在风力发电中会出现一些不稳定因素，但是将风力发电和水力发电相结合互补，将提供稳定的电能供应，通过水利发电装置，为稳定供电提供保障。然而当水利蓄能不足时，也可以通过风力发电弥补水利发电的不足，提供电能。结合相关条件，可以实现风能和水能的互补功能。
2.3风力发电在燃气发电中的应用
风能发电中的供电系统或者燃气发电中的系统一旦出现问题，另一种供电系统可以提供能量供应，实现电能的互补。这样就可以避免出现断电的现象，在现实应用中，就可以为用电户提供稳定的电力供应，风力发电和燃气轮机发电之间的互补系统得到了很好的应用。
3风力发电控制技术发展
3.1风轮控制技术
要想风力发电系统的转化率达到最高，必须尽可能降低风能在获取过程中的消耗量，就风轮而言，其控制技术主要包括以下几种。
3.1.1叶尖速比控制
在风力作用下，风轮的风叶尖端的转动线速度就叫做叶尖速。而叶尖速比就是指叶尖速和该时间段风速的比值。叶尖速比控制方法就是通过对叶尖速比值进行有效控制，以此优化风机系统。考虑到风速不同，并在此基础上确定最佳叶尖速比，由于无法调节和控制自然风的速度、风力大小，因此，要想实现控制功能，必须对叶尖速进行调整和改变，包括对风轮转矩进行调整，以此调节风轮最外边缘的速度，从而优化叶尖速比。
3.1.2功率信号反馈控制
通过该方法来控制风轮的功率信号。在风轮运行过程中，其功率会随着条件的改变而改变，这是功率信号反馈控制方法的应用基础。通过分析功率关系进行最大功率曲线的绘制，在此基础上进行后续操作。在具体实践过程中，将最大功率和进行系统实际输出功率分析比较，获得二者差值，然后据此调整风轮桨矩，确保风轮运行功率达到最大。这一方法可以有效降低控制成本，但是值得注意的是，在风机日常运行过程中，最大功率曲线的获取是一项技术难题[3]。
3.2风力发电机与相关电力电子变换器控制技术
3.2.1风力发电机控制技术
风力是风力发电的能量来源，由于风力在距地面位置较高处更大，因此能量转化需在高空完成。发电机及其相关设备应当尽可能提高其工作效率，并减轻其重量。永磁发电机具有损耗小、效率高等优点，在风力发电系统中有着广泛应用。目前可采取模块化方式进行发电机制造，以此实现制作成本的降低。除此之外，在控制风力发电系统中的发电机时，通常采取矢量控制方法，该方法能够实现直轴电流以及交轴电流二者的耦合解除，由此降低系统功率因数的控制难度。
3.2.2电力电子变换器控制技术
在风力发电系统中，其电力电子变换器必须具备下列特征：具有较广的使用面，能够在大型风力发电系统中得到高效应用；在对风能进行转换时，具有较高的能量转换率，在转换完成后，还要具有较高的传输效率；能够对无功功率进行有效条件，实现功率因素的改善；具有较高的可靠性和安全性能。在确保运行效率较高的同时，具有大范围功率；设备成本不高，经济合理等。在风电系统中使用PWM整流器，可以对系统最大功率进行有效控制。在使用整流器时，采取矢量控制方式能够将有功功率与无功功率之间的耦合解除，确保得到的无功功率满足运行要求。除此之外，PWM整流器还能确保有功功率的输出量达到最大，通过对直流环节进行设置，从而有效调节风电系统的无功功率和有功功率。
3.3风能发电中的谐波消除与无功功率补偿
3.3.1谐波消除
在风机发电过程中，谐波的存在会降低电能整体质量，导致电的频率、电压等受到影响，破坏无功功率和有功功率之间的平衡性，因此必须将谐波的存在尽量消除。在实际运行阶段，谐波对风能发电的影响包括以下方面：增加发电机铁损、铜损，导致发电机出现超同步谐振；在电力设备运行过程中，谐波可能会引发设备热故障，导致系统正常运行受到干扰；导致控制电路及保护系统出现无动作，影响传感器的准确性；损坏电子设备，带来较大的经济损失。谐波消除方法包括下列几点：首先，利用电力变流器等电力设备，使其相位和谐波相互抵消；其次，谐波会导致无功功率增加，对电容器组进行合理调整，以此实现无功功率的改变，降低谐波对其影响；最后，采用三角形连接方式进行连接，将谐波进入量尽可能减小。此外，还可以根据实际情况进行滤波器的加设。
3.3.2无功功率补偿
受感性元件影响，电力系统中的无功功率会产生消耗现象。当电压通过感性元件时，由于仅仅是无功功率出现消耗，感性元件两端的电压不会产生变化，如果存在较高电压，感性元件会有大电流通过，可能会损坏元件设备。这种情况下，应当对风力发电系统进行无功功率补偿，对谐波作用进行抑制。电容投切法在无功功率补偿中有着广泛应用，但是该方法也存在一定缺点，例如：如果在相同时间内投入的电容容量过大，会导致电压波动产生。
结束语
随着技术的不断发展，人们对风力发电的需求逐渐增加，其应用也越来越广泛，经过几千年的发展，已经改变了传统的发电模式，风力发电已成为一种最好的模式。但是相应的风力发电技术也应该同步提高，以提供更好的技术支持，在我国已经具备风力发电的环境，随着技术的不断发展，我国的风力发电得到了快速发展，逐渐推动者世界的发展。
参考文献
[1]于婷婷.刍议风力发电的发展现状及趋势[J].现代工业经济和信息化,2017,7(20):37-39.
[2]张扬.风力发电技术概述[J].信息记录材料,2017,18(06):9-10.
[3]李武东.谈风力发电电气控制技术及应用实践[J].科技与创新,2017(18):147+150-151.
[4]李楠.风力发电机组控制技术研究[D].华北电力大学(北京),2017.