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需求的 20 倍以上[3]。
现在无论是我国还是全世界，都在大力推广风力发电技术。1979 年丹麦 Vestas 公司研制了首台风力发电机组，建成了世界上第一座风力发电机。截止 2012 年，通过 34 年的不断发展，全球就有丹麦 Vestas 公司、美国 GE 公司、德 国 Enercon 公司及日本 MHI 公司等几百家风力发电机组制造商。在巨大的市场经 济利益驱动下，在我国的独资或合资公司就达到 11 家以上，如天津的 Vestas、 GAMESA、SUZLON 公司，沈阳的 GEWIND 公司等。国有、国有控股公司及民营制造 企业达 30 家以上[2]。自 20 世纪 90 年代以来，风力发电装机容量呈指数增长。 目前世界电力 2%由风电供应。到 2020 年全球风电供应量将占电力供应总量的 12%[3]。
我国是世界上风能资源比较丰富的国家之一，主要分布于西北、华北、东北、 新疆、甘肃河西走廊、内蒙、青藏高原及东南沿海及岛屿等地带。据中国气象科 学研究院的初步预算，我国风能资源总储量约 32.26 亿千瓦，可开发利用风能资 源总储量约 10 亿千瓦，其中陆地可开发利用的风能储量约 2．53 亿千瓦， 占总 量的 25％；海上可开发利用的风能储量约 7.5 亿千瓦， 占总量的 75％[2]。在
70 年代中期，风能利用技术列入国家“六五计划”，开始迅速发展。时至今日， 我国已经制造出了自主研发的 1.5 兆瓦、2 兆瓦、5 兆瓦大型风力发电机组[4]。 根据 2012 年 2 月 7 日 GWEC 发布的最新统计数据，2011 年全球新增风电装机容 量 41 吉瓦，实现了 21%的增长，其中我国风电装机容量新增 18GW，占全球增量 的 44%。快速增长的结果使得中国以 62 吉瓦的累计装机容量蝉联世界第一[3]。
在我国“十二五”规划中，2015 年风电机装机容量目标为 1×108千瓦，远远高 于同期太阳能的发电目标 1.5×107千瓦[3]。由此可以看出风力发电在中国新能
源产业中的重要地位。
在风力发电系统中，风力发电机及其控制系统是核心部分。风力发电机的性 能直接决定了整个系统的性能与产生的电能质量。风力发电机的核心技术主要有 两点，分别是风电机组的变桨距功率调节技术与发电机的变速恒频发电技术[6]。 变桨距功率调节是通过调节风轮叶片桨距角来控制风电机组的输出功率。它相对 于定桨距控制系统结构更加复杂，但其适应各种工况、保证在额定风速及以下有 较高发电量、在高风速区段不超载的优点让其成为风电机组发展的必然趋势。变 速恒频发电系统[6]可以让风电机组在很大的风速范围内按最佳效率来运行，避 免了恒速恒频异步发电机不稳定的缺点，在国内外新型大功率风力发电机中越来 越受重视。
尽管风力发电行业飞速发展，但风力发电仍然面临着一些严峻的问题[7]。 第一，风力发电主要应用于高风速地区，在中、低风速地区，以及地形复杂不适 于联网的发电地区如何进行风力发电仍待研究。第二，风电成本相对于火电仍然 略高，在经济实力相对薄弱的地区推广仍存在问题，风力发电亟待降低成本。第 三，风电质量稳定性问题仍待解决[5]，自然风速具有很强的随机性，在变化的 风速下尽可能输出很定的功率与电压是对风电机组设计的挑战。相信随着全世界 风电技术的研究发展，以上问题都会逐步解决，让风力发电的美好未来变成现实！
1.2 风电机组介绍
风力发电机，又称风电机组，是将风能转化为可供利用的电能的基础装置。 风能利用在人类史上可谓历史悠久。在距今 2000 年前，人类就已经开始利用风 车取水灌溉农田、碾磨稻谷，这是最早发现的人类利用风能的证据。经过近代科
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