摘要：随着经济的快速增长和社会的全面进步，我国的能源供应和环境污染问题越来越突出。开发和利用可再生能源的需求更加迫切。风能作为可再生能源中最重要的组成部分和唯一经济的发电方式，由于其清洁无污染、施工周期短、投资灵活、占地少，具有良好的社会效应和经济效益，已受到世界各国政府的高度重视。随着现代电力电子技术以及变频调速技术的迅速发展，其在风力发电中的应用也更为广泛3重点介绍了电力电子技术在风力发电中的主要应用，包括风力发电系统的分类；双馈风力发电双向变频器的优缺点；风力发电的输送方式等:,最后对风力发电的前景进行了展望。
　　关键词：电力电子技术；风力发电；恒速恒频；变速恒频；双馈发电机：
　　引言
　　随着经济的快速增长和社会的全面进步，我国的能源供应问题引起国内外的极大关注。从2002年以来，煤、电、油供求关系明显趋紧。其中，电力短缺的局面已经持续近4年，2006年上半年出现拉闸限电的省（市、自治区）已经达到18个。
　　能源供应不足已成r制约我国经济持续发展的重要因素u因此，开发和利用新能源和可再生能源是解决中国能源和环保问题的重要战略措施之一叱在众多可再生能源中，风力发电技术是目前为止最适用于大规模发电的技术之一。
　　风力发电风力发电之所以获得快速发展，除了能源需求增加，环保压力加大外，还因为风力发电本身具有独特的优点除水力发电之外，风力发电是当今世界上可再生能源开发利用中技术最成熟、最具规模开发和商业化发展前景的发电技术。
　　全球风能资源丰富。全球风能潜力约为目前全球用电量的5倍。中国也有十分丰富的陆地和近海风能资源，根据初步估算，中国陆地风能可开发量约253GW,海上风能资源更大，估计可开发量在750GW左右，两者总计约1000GW。
　　风能是可再生能源。常规化石能源终将耗尽，而风能取之不尽，用之不竭。
　　清洁无污染。据欧洲风能协会估计，到2020年风力发电可提供世界电力需求的12%，降低全球二氧化碳排放量超过12万亿吨。
　　施工周期短。风电场安装施工周期很短。单台风电机组的安装时间不超过三个月，l〇MW级风电场建设期不到一年，而且安装一台可投产一台实际占地少，对土地要求低。风电场内设备建筑占地仅约占风电场1%，其余场地仍可供农、牧、渔使用。
　　在风力发电发展的初期，风力发电机组经历了从定桨距到变桨距再到变速变桨距的发展过程。目前大都采用变速变桨距风力发电机组。在初期，电机都是采用普通异步发电机发电。普通异步发电机无法控制，并网的风力发电机组对电网来说相当于随机的扰动源（由于风速的随机变化)，所以无论对电网的电能质量还是对电网运行的稳定性都有一定的消极影响141。
　　图1是目前风力发电的两种典型系统3典型设计都使用低压功率器件（风力发电机组都是690V的低压机组，没有中高压机组），电压通过升压变压器升至中压水平，在海上应用中，为了远距离输电，电压被升到输电电压水平（大约69kV)。
　　目前的风机功率为丨MW?1.3MW,海上应用的4MW~5MW的风机正在研制过程中。
　　恒速恒频发电和变速恒频发电风力发电系统中，发电机是能量转换的核心部分，风力发电机系统按照发电机运行的方式来方式
　　方式图1风力发电的两种典型系统
　　分，主要有恒速恒频风力发电系统和变速恒频风力发电系统两种。风力发电机组与电网并联运行时，要求风力发电机组发出电能的频率保持恒定，即与电网频率相等。
　　恒速恒频发电机系统一般采用的是普通异步发电机，这在国外一般被称为丹麦概念风电机组。这种风电机组的发电机正常运行在超同步状态，转差率$为负值，电机工作在发电机状态，且转差率的可变范围很小(.S<5%)，风速变化时发电机转速基本不变，所以称之为恒速恒频风电机组。
　　恒速恒频风电机组一般很少采用电力电子变换器装置[41。
　　这种风电机组的主要特点为：系统结构简单，适合在野外，缺少维护的环境工作；由于转速不变，无法进行最大功率点跟踪控制，发电的效率降低；当风速快速升高时，由于转速不变，风能将通过桨叶传递给主轴、齿轮箱和发电机等部件，产生很大的机械应力，引起这些部件的疲劳损坏，所以要求坚固；这种风电机组在正常运行时无法对电压进行控制，不能象同步发电机一样提供电压支撑能力，不利于电网故障时系统电压的恢复和系统稳定；发出的电能也随风速波动而敏感波动的，若风速急剧变化，可能会引起风电机组发出电能质量问题，如电压闪变、无功变化等。在工程中通常采用静止无功补偿器SVC或TSC来进行无功调节，采用软起动来减小起动时发电机的电流。
　　综合上述特点，恒速发电适合用于小功率，通常不高于600kW的系统。

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