(鲁能新能源（集团）有限公司新疆分公司)
摘要：随着我国科学技术水平的快速发展，当前我国在能源供给上已经逐渐的应用了风力发电技术，通过风力发电技术可以缓解目前我国城市发展过程中的能源需求问题，此外风电发电技术由于经济效益和社会效益都很客观，在平价上网的政策指导下竞争力将逐步增强，更加受到我国政府重视。本文主要研究我国近几年风力发电技术发展现状，并就相关几个关键问题进行探究刨析，下文中首先对我国近几年风力发电技术发展现状进行综合阐述，然后就相关风力机发电过程中的主要功率调节技术进行分析比较。综合当下风力发电技术发展现状及未来展望，对我国风力发电技术中存在的几个关键问题进行相关分析，以达到为我国风力发电技术创新发展提供些许参考的目标。
关键词：风力发电技术；现状；关键问题；探究
引言
目前能源问题和环境问题是对我国发展造成一定阻碍的主要因素之一。我国在21世纪初期便制定了可持续发展战略原则，在使用常规能源的过程中，政府加大了对可持续能源、二次能源的开发力度，风力发电技术作为可再生的清洁能源便受到了我国社会的广泛重视。同时伴随着各个新学科及相关学科分支如桨叶空气动力学、新材料学、发动机技术、计算机网络控制技术等相应技术的快速发展，近几年风电机组单机容量已升级至兆瓦级别，风电机组运行控制方式也由传统的定桨距失速控制逐渐向全桨叶变距控制改变，
一、我国风力发电技术发展现状
在2017年至2019年间，我国电力科学研究院对当前新建的风电场建设和运行情况进行全面调查和评估的过程中，对我国现有的风电场上网电价、年发电量、运行故障率、运行故障类型等相关因素进行了详细的统计。截止于2019年12月底，我国已在17个省市自治区建立了52个风电场，累积风电机组安装量达到了7000余台，广东省、辽宁省、内蒙古及新疆地区是我国风电发展最为迅速的4个省份，这4个省份中风机总装机容量占全国的72.8%，除此之外江苏的海上风电发展也较为迅速。另根据我国最新的风能资源评估显示，目前我国陆地可利用风能资源已达到3.14~3.72亿kw，且风力资源主要分布在东北地区、华北北部地区、西北地区、东南沿海地区、近海海域等内陆部分风能资源丰富的地区。
二、风力发电中的主要功率调节技术运用
（1）风力发电中的定桨距失速功率调节
定桨距失速功率调节主要是通过风力发电机组叶轮的桨叶和轮毂进行刚性连接，这样当气流经过发电机组叶轮中的桨叶时，便会由于桨叶表面的弯曲来使得气流加速。当风力发电机组桨叶表面压力较低时，那么凹面较为平缓的区域便会使气流速度匀速减缓，同时产生一定的升力进行定桨距失速功率调节，这种调节方式所使用的整机结构较为简单，并且造价较低，因此具有较高的安全系数。
（2）风力发电中的变桨距功率调节
变桨距功率调节的设计主要是根据风力发电机叶轮叶片的安装角度，通过对液能叶片的安装角度进行设计便可以使叶轮根据风速进行变化，变桨距功率调节的过程中，还可以对风电机组并网后的功率进行有效的控制，这样就可以明显的改善风电机组的启动性能和输出功率。但是在实际的运行过程中，技术人员只有对风电机组配备一套完善的变桨距调节机构，要确保风电机组的变桨距系统对风力资源中的风速进行及时的响应，这样才可以减轻由风速变化所带来的功率影响。
三、我国风力发电技术中存在的关键问题
（1）风力发电技术中的风电质量问题
在风力场进行风力发电的过程中，风力发电区域自然风速的大小和方向具有一定的不稳定性，造成了风力场区域风能利用率的不稳定性。因此改善风力发电机在运行过程中的输出功率，你成为当前风力发电技术中迫切需要解决的主要问题。
我国科研人员针对风力发电机组运行过程中的风电质量问题，主要通过采用变速控制技术来对风力发电机中的风轮的转动惯量进行控制，来确保风轮可以在运转的过程中平滑的输出功率。但是在实际的应用过程中，由于风力发电机组变速风力发电主要采用的是电子电力装置，这样就会在发电机组将电能传输至电网时，产生一定的电力谐波使风力发电机组的正常输出功率受到影响。因此当前在解决风电质量问题的过程中，首先应当确保风力发电机组可以在变速控制的过程中保持良好的动态特性，只有这样才可以进一步的通过发电机组向电网中提供高品质的风力电能。
技术人员需要在对风电质量问题进行改进的过程中做到以下4点：第1点，需确保发电机在向电网进行电能传输的过程中，发电机与电网之间可以产生较低的谐波电流；第2点，风电机组在运行过程中需要具有单位功率因素和可控制功率因素；第3点，风力机组在运行过程中所输出电压需要适应电网电压的变化；第4点，锋利机组在运行中需要向电网输出稳定的功率且发电机组的电磁转距可以进行随时控制。对于风力机组在向电网中并入风电发电容量过程中，如果出现电压不稳定的情况，特别是在向电网进行传输电源的过程中电网出现短时故障，那么可以通过储能技术来改善风力发电机组电功率的平稳运行。
（2）风力发电技术中的结构和空气力学
风力发电机组在运行过程中，所产生的电能主要是由内部的机械复合做功进而产生，因此在对风力机组内部机械进行结构动力学设计的过程中，设计工程师需要考虑到风厂周边风力资源的具体情况，进而来减少风电机组在运行过程中构件所受的应力，那就可以减轻风力机组内部部件和机组整体重量。在有关调查中显示，如果风力发电机组中叶型没有具有良好的结构性能，那么便会导致风轮在运行过程中所承受的风速分布不均匀，导致风轮所受到的径向受力不均。这样便会使风力发电机组风轮在旋转的过程中，风轮上方和下方所受到的风力压力不同，而这样的反复风速变化，会使风力机组内部机械产生震动，这样就会影响风力机组内部机械的机构稳定性。
技术人员在改进风力发电技术中结构和空气力学问题的过程中，首先需要对风力发电机组内部的机械结构进行重新设计，通过采用新型整体式驱动系统，来将风电机组中的主传动轴、齿轮箱和偏航系统进行统一化，这样就可以减少风电设备中所使用的零件数量，来进一步的增强风电机组的传动性能。在研发空气动力控制装置的过程中，技术人员可以在风电机组轮叶上方安装副翼，这样就可以通过最有效的方式来限制风电机组内部转子的转动速率，来保持叶轮运行过程中的稳定性。
（3）风力发电中的风力发电机组控制问题
风力发电中风力发电机组的控制问题，主要来源于风力发电机组空气动力学的不确定性和发电机组内部发电机及电子电力装置模型的复杂性。在风力发电机组运行过程中，由于风力发电机组内部自身的雷诺数从而产生的影响会降低风力发电机组5%的效率，此外机组运行过程中叶片上方的沉积物和雨水天气可能会降低风力发电机组20%左右的功率。因此在对于风力发电机组运行过程中的不确定性和非线性，设计人员所设计的有效系统模型控制往往只适用于特定的工作周期内。所以风电发电机组在运行过程中，相应企业需要组织人员对发电机组进行定期的值班运行，并对发电机组的运行状态进行远程监控，这样才可以进一步的提升风电发电机组控制系统的稳定性和可靠性。
四、结束语
在有关调查中显示，我国风力发电技术在发展的过程中，机组容量不断的增大，已由传统的商业化风电机组单机容量55kw，发展至现如今的1200kw，风力发电机组的发电效率已由20世纪80年代初期的50%上升至当前的98.7%，同时发电机组在运行过程中还可以实行集中控制和远程控制。对我国风电机组进行规模化和技术化的开发，可以降低风力发电技术中的成本，保障我国风力发电事业的可持续性发展。
参考文献：
[1]桂旭, 高振宇.风力发电技术现状及关键问题探究[J].科技创新导报, 2019 (003):52,55.
[2]杜学忠.风力发电技术发展现状及关键问题分析[J].电气制造, 2012 (006):72-74.