前言
随着科学技术的发展，风力发电机已成为电力生产的主要来源之一。为满足人们对电力资源日益增长的需求，需要对现有风力发电机组进行更新优化，提高其运行稳定性和可靠性，尽可能减少相关因素。在发电机组的电气控制中，需要根据风力发电原理，对相关方面进行有效、全面的研究，进而有效控制整个发电机组的运行过程，减少相关问题的发生。
一.风力发电机组电气控制系统的结构
风力发电机组的电气控制系统中主要包括了主控制器、电量的采集系统、无功补偿系统、软并网系统、偏航与自动解缆系统等等，同时还设置了多种输出、输入的信号与开关量接口等等。风电机组电气控制系统只有利用风速信号才能促使其进行自动化的启动，同时还要根据其在实际生产过程中的具体情况，遵循相关设备的功率等相关的参数，对风电机组的转速及功率进行自动化的控制与调整。想要提升风电机组的运行效果，就需要按照整个风电机组的功率来自动化的设置相关的补偿电容。一旦在生产过程中发生发电机脱网的现象，电气控制系统就能够使自动化的对其采取相关的处理措施，进而使其能够具备较高的安全性，以及来有效的减小外界对发电机的干扰状况，最终提升风电机组在运行时的稳定性。除此之外，电气控制系统在风电机组中的正常应用，是通过对电网、风力的状况及机组运行的中状态数据进行检测与对比分析而得来的运行的状况及相关产生的问题，并针对这些问题而产生的有针对性的解决手段。同时还可以根据相应的数据及结果，制作成相关的表格或者是图像，以此来对风电机组在运行过程中的指标进行有效的分析，对相关的方案进行优化与调整。
二.现代控制技术在风力发电技术中的应用
1.LPV增益调度控制技术
增益调度控制是一种广泛应用于非线性时变系统的控制方法，其主要目的就是将常规线性控制设计方法扩展到非线性和时变系统，本质上仍属于线性系统的控制器设计方法。近年来，增益调度控制方法开始逐渐流行，尤其是将增益调度方法与线性参数变化（LPV）模型相结合，大大简化了增益调度控制器的设计，已在实际工程中得到了成功地应用。
风力发电机组是一个非线性的复杂系统，但通过转化可以得到风速或转速等参变量的LPV模型，再结合控制理论，可以设计出具有抑制扰动能力强，鲁棒性高的LPV控制器。但是，基于LPV的增益调度控制仍然需要建立被控对象的数学模型，对模型的准确性有较强的依赖性。
2.滑模变结构控制技术
从本质上讲，滑模变结构控制是一种不连续的开关型控制技术，它需要快速、频繁地切换系统的控制状态。此类控制系统具有响应快、对控制对象参数不敏感、设计简单易于实现等特点，在电力系统、电机驱动、功率变换等领域都有一些研究和应用实例。但滑模变结构控制技术在风力发电系统的应用尚处于起步阶段，国内的研究更少，有待进一步深入探讨。
滑模变结构控制技术的缺点是存在切换抖动问题，会对系统的机械结构产生冲击，严重时甚至会引起系统共振，影响设备的使用寿命。虽然有一些学者提出了一些解决方案，但距离工程应用还有一定的距离。
3.神经网络控制技术
神经网络控制技术采用人工神经网络作为控制器，具有自学习、自适应和自组织的能力，可以任意逼近线性或非线性系统，实现对几乎所有常规非线性和不确定系统的控制。强大的鲁棒性和容错性。但神经网络通常由多层、多个神经元单元组成，结构复杂，权重训练时间长，不利于实时控制。因此，其在风力发电技术领域的应用主要集中在对实时性要求不高的几个方面，如风速或功率预测、模型识别等，而用于实时性的相对较少。
4.模糊逻辑控制技术
模糊控制技术本质上是一种非线性控制，属于智能控制的范畴。它是一种比较成熟的智能控制技术，被越来越多地研究。模糊控制不需要建立数学模型。 根据实际系统的输入输出结果，可以参考现场操作人员的操作经验设计控制器。 模糊控制器具有鲁棒性强、干扰和参数变化对控制效果影响小等优点，特别适用于非线性、时变、纯滞后等复杂系统的控制。因此，模糊控制技术在风力发电系统中的应用研究相对较多。
三.风力发电电气控制技术的应用与发展策略
1.变速风力发电技术
在正常情况下，风力涡轮机的转速在运行过程中保持平衡和稳定。对于这一特性，一旦自然界的风速发生变化，其运行和发电频率都会受到影响。变速风力发电技术的应用可以有效解决上述问题。在此技术的基础上，发电机的转速可以根据托运的风速进行调节。当风速较大时，为避免功率过大对电网造成损坏，发电机可根据风速进行调速。我国国土面积大，这项技术可以有效适应不同地区的不同风速。因此，有必要将其应用到风力发电过程中。
2.变桨距风力发电技术
变桨距风力发电技术的原理是通过调整叶片角度来调整较大的功率。与其他电气控制技术相比，该技术应用所用材料的整体重量更轻，因此即使受到外力的影响，所受到的伤害也相对较小，能起到一定的保证作用 风力发电的连续性。 但是，该技术也有不足之处，主要表现在成本要求高方面。从长远来看，未来随着对该技术的科研力度加大，其成本将得到有效降低，应用范围也将得到扩大。
3.定桨距失速发电技术
定桨距失速发电技术是在传统风力发电技术的基础上发展起来的，是一种通过改进叶片结构实现功率控制的技术。将其应用到实际的风力发电过程中，发现该技术可以达到有效控制功率的目的，但基于自身叶片重量的影响，该技术下的风力发电整体效率无法保证.变桨距风力发电技术是对定桨距风力发电技术的改进，解决了叶片重量过大的问题。
4.主动失速发电技术
为解决定桨距失速发电技术中存在的风力发电效率不高的问题，并解决变桨距失速发电技术中存在的对成本要求过高的问题，主动失速发电技术出现。在综合考虑上述两种技术的优势的基础上，主动失速发电技术对两者的优势进行了继承，并对其缺陷进行了优化与改良，最终使得两种技术下存在的缺陷得到了解决。总的来说，该技术的原理在于根据桨距角在不同情况下的变化去控制风能的捕获量以及速度，理论上看，具有较高的应用价值，但从实践的角度看，其很容易造成更加严重的失速，最终使得功率脱离控制，而对整个电网的运行造成不良影响。解决上述技术存在的缺陷是未来风力发电领域必须研究的主要内容。
5.结语
尽管近年来我国风电产业得到了迅猛的发展，但同时也暴露出众多的问题。因此，展望我国未来的风电产业发展，必须加强自主创新掌握核心技术；必须加大电网建设力度，合理规范风电开发；必须加大政策扶持力度，建立健全完善统一的风电标准规范体系。
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