前言：
现阶段全球能源资源告急，能源危机问题突出。社会主义经济建设想要实现可持续发展，就需要加大对新型可再生能源的开发。近年来，我国可再生能源领域的专家和研究人员都在竭尽全力寻求更多可再生的能源供给。其中关于风力发电的课题已经有多位专家提出相关看法：借助风力发电电气控制技术的进一步优化对风力发电的综合效率进行提高和改善，让风力发电实现更大的社会效益，以充分满足社会各个领域对于可再生能源的需求。
一、风力发电的现状分析
（一）基本原理
风力发电实际上指的是用风的作用力来推动风车，然后借助增速机来加速风车的转动，在这个过程中产生的动能会让发电机运转进而产生发电作用。现阶段的风力发电技术，只需要保持每秒三公尺的风速即可实现风力发电的要求。因为风力发电是通过风能转化为动能，因此整个过程并不需要额外的燃料，所以不会对生态环境造成破坏和污染，风力风电也凭借这个优势逐渐成为我国最主要的发电方式之一。在国家倡导保护长江的战略指导方针之下，风力发电的重要地位逐渐凸显。
（二）现阶段存在的主要问题
随着经济发展和科技的进步，我国各个专业领域对于电力能源的需求不断增加，在国家一再强调生态环境和自然资源保护重要性的背景下，风力发电的重要性不言而喻。因此，我国各个地区正在积极兴建风力发电站，风力发电在我国的发展前景还是十分可观的。但是在目前实际开发阶段，风力发电还是存在部分需要突破的问题。其中最主要的问题就是风能本身特有的缺陷。相比于普通燃料和水能，风能不具备储存功能，且完全依赖于自然环境的条件规律。因为自身的缺陷问题，风力发电会对电能质量以及电网造成一定程度的影响。比如，在自然环境下形成的风向和风速具有比较明显的随机性，且不能被人为控制，能量的密度也比较低。这样一来风力发电的稳定性就得不到保障。当电网达到一定的规模，电能质量也会受到很大程度的影响。因此，风力发电自身所特有的缺陷问题会限制风力发电水平的提高，也会阻碍风力发电的进一步推广和发展。
二、风力发电电气控制技术要点
（一）电气控制技术的重要意义
在风力发电的系统中，电气控制技术可以保障发电机组的高效性和安全性，同时可以为风力发电的运行系统提供必要的保障。首先，风速和风向非常容易受到自然因素的影响，比如气温、气压以及场地地貌等随机因素。由于风速和风向的不确定性，其风力发电过程中的风能也会充满不确定因素。电气控制技术可以提高风能的可控制性，也可以为风力发电的稳定性提供一定程度的保障。其次，一般情况下风能利用率是测量风力发电系统工作效率的主要依据。为了提高风能利用率，一般都会将叶片的直径设置在六十到一百米之间，这样会给风轮带来比较大的转动惯性。再次，电气控制技术可以让发电机组在进行工作的过程中获得预期的保护效果。最后，通常情况下风力发电厂都会建立在风能比较充沛的地区，但是相对生态环境可能会比较恶劣。这样的客观条件会给现场的控制工作带来阻碍，所以利用远程监控设备对风力发电系统进行控制工作，进一步保障风力发电运行系统的安全性和可控性。
（二）两种风力发电设备的主要特点
1. 定桨距型
定桨距型风力发电机组指的是一种将桨叶和轮毂之间进行固定的发电机。这种风力发电机组的特点在于无论现场风速的大小，桨叶面对风向的角度会相对呈现固定的状态。另外，失速功能指的是在现场实际风速比特定风速更快的时候，使气流的攻角提升到失速的条件，进而让桨叶的涡流发挥作用以实现调整功率的效果。定桨距型风力机组的内部结构简单但是稳定性高，如果因风速改变导致输出功率的变化，只需要借助桨叶的失速功能就可以对输出功率进行调节。但是，这种功能也有其自身的缺陷，那就是桨叶的重量比较大，因此部分部件会在运转过程中承载比较大的力矩，这会增加部件的磨损程度，降低设备整体的应用效率。
2. 变速恒频
变速恒频风力发电机组是近年来电力产业内实现大幅度发展和应用的新型风力发电系统。这种风力发电机组最明显的特性就是转速和输出功率没有直接关系。与恒速电力机组相比，其主要优势在于当风速下降的时候会对风速的变化进行跟踪。在发电机组正常运转状态下最佳叶尖速比可以保持稳定，让最大的风能不受到外界因素的影响；当风的速度呈现明显上升趋势的时候，风轮的转速会得到一定程度的调整，这样可以为机组的安全性提供有效保障。变速恒频风力机组想要实现最佳运行状态，一般都是通过励磁控制和变桨距调节来完成的。此类机组控制输出功率的原理基本是从风速和发电机的转速开始，对叶片的桨距角进行必要的控制和调节来进行的。目前随着控制技术的完善和进一步优化，该技术会在系统的输出功率低于特定功率的时候，根据风速的高低，将发电机调整到与之相符合的程度。
（三）电气控制技术的应用分析
众所周知，风力能源的可控性能比较差，风速和风向都无法进行精准控制，因此非常容易造成发电功能的不稳定，给电能质量带来负面影响。为了降低风力发电设备的机械应力，通常技术人员都会选择具有柔性特质的部件。目前从电气控制技术的工作原理方面来看，其控制方式主要可以分为线性控制方式和非线性控制方式。
线性控制方式和比较传统的控制方式有着一定的工作通性，但是这种控制方式还有一定的缺憾，就是当风速处于高速变化状态时不利于调节控制功能的实现。同时，这种控制方式需要在特定条件下才能实现最优效果。当风力发电的设备出现不确定因素或者非线性特征比较明显的情况下，这种控制方式是不适用于发电设备的。非线性控制方式的特点和优势在于其反应迅速且不易受到系统参数变化的影响。因此非线性控制方式在风力发电领域的应用范围相对比较广泛。智能控制的方式包括模糊控制，其可以将专业经验转变为语言规则，从而达到有效控制的目的。
（四）非线性自适应变桨控制模式
非线性自适应变桨控制模式主要作用于高风时段风力发电运行系统中的控制工作。在这个过程中必须将发电机的转矩保持在比较稳定的状态，然后通过桨距进行有力调节。这种方式可以对发电机组中的功率进行限制作用，以保障发电机组的安全运转。然而在这个工作过程中，由于外界自然环境的不可控因素非常多且处于高速变化之下，在仿真模型的建立过程中，不能把显示变量作为最重要的参考依据。因此，技术人员针对这种情况制定了变桨方式，这种方式不但可以控制系统中的不确定因素，还能保障风轮转速的稳定性，进而实现风力发电系统的有序运转。
三 总结：
总而言之，新型可再生能源的开发和利用对于我国的可持续发展战略目标有着重要作用。为了建立生态环保型的现代化健康社会，风力发电工程目前已经成为我国最重要的电力能源供给方式之一。为了实现风力发电的社会效益最大化，保障风力发电运行系统的安全性和稳定性，电气控制技术及其应用在风力发电领域受到国家和社会各界的高度重视。相关电力单位和技术人员应该积极实现风力发电系统的技术升级，提高电气控制技术的应用效率，优化风力发电的控制手段，从各个角度入手以满足社会各界对于电力产业的需求。
参考文献：
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