引言：风力发电技术的发展，不仅意味着风能资源潜力的挖掘，同时满足社会供电需求不断扩大的现状。因此有必要对现有风力发电技术成果进行梳理分析，并为今后风力发电技术的发展提出具体的意见。
一、风力发电技术分析
1．风功率预测。评价风力发电系统性能的关键指标在于输出功率，需要应用风功率预测技术。通过风功率预测掌握当前的功率输出情况，作为调整功率输出计划的重要依据。风功率预测技术参考维度不同，可以进一步细分为多种类型。按照风功率预测的时间范围不同，可以划分为超短期、短期和中长期功率预测等多种类型。在风力发电实时调度场景中，应用超短期功率预测方式，为制定实时调度策略提供依据；在风力发电系统维护场景中，主要使用中长期功率预测方式；如果功率预测的对象是风力发电机组的组合方案拟定过程，通常采用短期功率预测方式。在功率预测的过程中需要考虑到预测场景的不同，妥善制定功率预测计划。
在风功率预测场景中，可能需要不同类型的模型作为支撑，预测模型的不同对应功率预测任务的不同；将预测模型作为维度，可以划分多种功率预测方法。在超短期功率预测场景中主要使用物理法，重点关注未来数小时内的风力发电状况。借助物理法能够对风力发电现场未来几个小时内的情况进行整体模拟，综合考虑气象、空气因素对风力发电现场的影响，尤其是对风电功率的影响，由此形成评价预测功率的物理模型。如果风力发电功率预测的时间扩大到未来三天之内，则需要掌握现有资料与预测数据之间的关系，借助数学学科理论成果，通过函数表示两者之间关系，借助函数分析来两者之间的相关性，判断风力发电功率未来三天的变化情况。这种针对短期风力发电功率的预测方法称之为统计法，应用统计法过程中需要利用数学学科工具。在预测风力发电长期功率的过程中，需要综合使用此前列出的预测方法，并通过多种预测方法的整合形成新的预测方法，将其定义为组合模型法。组合模型法的优势在于融合多种预测方法的优势，不断趋近长期风力发电功率预测最优解。
2．风电机组功率调节。风电机组工作性能与发电功率关系密切，尤其是在风能密度充足的前提下，做好功率调节工作是提升风电机组运转效率的关键保证。风电机组是实现能量转换效应的关键设备，借助风电机组能够将风能转化为可以使用的电能。但是风力因素本身具有不稳定特性，如果风电机组外部环境风力较小，需要借助风电机组的风力捕捉性能保证风力来源，实际上对风电机组的功率提出较高要求，通常情况下风电机组的最大功率与风力捕捉能力呈正相关效应。外部风力与风电机组工作容量匹配方可处于最佳状态，如果外部风力较大，意味着风电机组可能处于超负荷工作状态，突破风电机组发电容量上限的概率明显提升，甚至会导致风电机组过载。可见提升风电机组功率调节能力的重要性，通过功率调节效应控制风能捕获能力，保证风电机组处于正常工作区间。
当前常见的功率调节技术包括定桨距失速和变桨距两种类型，两种调节技术各有优势。前者的基础在于保证螺距风机叶片和轮毂的稳定性，在保证上述结构刚度的前提下，将两种结构通过焊接方式相连，兼顾控制风电机组功率与简化结构的双重要求，为风电机组提供稳定保证。这种技术充分利用到涡轮机输出功率灵活可调的优势，充分利用外部环境中的风速变化效应实现功率调节效果。但是焊接操作导致风机叶片处于稳定不可调状态，使得风机叶片完全丧失调节功能，成为风电机组功率调节的消极因素，降低风能利用效率的上限。后者调节风电机组功率的原理在于桨距角度的调整，以风力发电系统的额定功率为参考基准，如果系统的输出功率始终没有达到系统本身的额定功率，则无需调整桨距角度。导致输出功率偏大的重要原因在于外部风力加大，导致输出功率提升并超出合理界限。风力发电系统在感知到输出功率的异常状态后，通过调节桨距角度方式实现输出功率调节效应，保证输出功率低于额定功率。由此可见这种控制技术的主动效应更强，对风电机组周围环境以及自身工作的参数的感知性能优势明显，借助桨距角度实现输出功率的闭环控制效应，确保桨距始终处于正常状态。针对桨距角度较高的情况，通过控制效应实现启动力矩的生成效果，同时保证风电机组设备停止工作时，桨距角度为90°，最大限度避免风轮无效旋转情况。
3．无功电压自动控制。这种技术本质上是自动控制体系和监控体系的结合，自动控制体系具有配合工作和独立工作的双重能力。借助无功电压自动控制技术，准确判断风力发电场景中的无功电压实况，判断无功电压情况并发布控制指令。通过人工操作方式完成对系统状态和参数的调整配置工作，风力发电场景内的各种设备开闭同样可以通过人工处理完成，借助自动控制体系实现风力发电设备的投退效果。如果风力发电系统工作状态正常，通过自动控制系统就可以实现无功调节效果，保证风力发电设备电压参数稳定。在风力发电系统无法完成无功功率调节任务的情况下，发挥无功补偿设备的补偿效应，保证无功功率调节效果。
二、风力发电技术展望
1．海上风电场。海绵面平均风力相比于陆地地区优势明显，为发展风力发电提供广阔的空间。在海洋环境中建立大容量风力发电站，充分利用海洋风力资源提升发电效果。当前我国在上海洋山港附近投建大批海洋风力发电设备，利用东海海面风力资源实现优质发电效果，承担上海地区的部分供电任务。但是海上风电场建设环境条件和成本投入要求较高，对于海上风机设备的协调与控制过程难度较大，也为海上风电场的发展指明了方向；未来研究重点在于提升海上风力发电设施的协同性，在实现风力发电协同工作的基础上，不断提升海上风电场的发电效率。
2．提升风力发电系统容量。在社会供电需求不断提升的背景下，对风力发电系统的容量也提出较高要求。风力发电系统不仅要有较大的发电容量，自身运转体系也趋向复杂。但是风力发电系统容量的提升也会带来其他问题，导致大容量风力发电系统未能物尽其用。在未来研究工作中要从材料、结构等多方面加强风力发电系统的性能，不断提升风力发电系统加工过程的精细度，为增强风力发电系统性能奠定基础。
3．并网风力发电系统。这种系统的应用价值在于提升系统运行可靠性，借助电力变换器设备实现控制效应，确保风力发电系统处于正常工作区间；借助并网技术不断靠近并网控制的最优解。风力发电系统的重要性能指标在于风能捕获与调节能力，提升发电机组转速的控制能力，则是保证风能捕获处于合理区间的关键因素，有助于输出功率的控制效果。未来风力发电系统运行还需要考虑经济效益属性，也为风力发电系统的优化指明了具体方向。在系统研究以及与并网技术融合的过程中，需要控制风力发电系统的成本消耗，力求以较小的经济成本实现更大规模的风力发电效果。
结束语：风力发电技术的发展永无止境，在风力发电技术研究过程中，要注重现有风力发电技术经验的积累，并根据技术应用过程中的不足，确定风力发电技术研究的具体思路，不断完善风力发电技术并实现更大社会效益。
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