在風力發(fā)電系統(tǒng)中，控制技術和伺服傳動技術是其中的關鍵技術。這是因為自然風速的大小和方向是隨機變化的，風力發(fā)電機組的切入和切出、輸入功率的限制、風輪的主動對風以及對運行過程中故障的檢測和保護必須能夠自動控制。同時，風力資源豐富的地區(qū)通常都是海島或邊遠地區(qū)甚至海上，分散布置的風力發(fā)電機組通常要求能夠無人值班運行和遠程監(jiān)控，這就對風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求。
要研究一套可靠的風電控制系統(tǒng)，首先要了解風力機工作的基本原理，包括風力機的能量轉換過程、空氣動力特性、簡化葉素動量理論和渦流理論等。掌握以上知識，才能知道在何種情況下應進行何種控制以及對哪些參數(shù)進行控制才能達到相應效果。
在對風力機的控制策略進行歸納后得出風力機的控制要素主要有以下幾部分：轉速、偏航、停機、發(fā)電機。其中轉速控制分為定槳距控制和變槳距控制，變槳距控制又可分為恒速恒頻和變速恒頻控制。定槳距控制的策略是在風速過大時采取失速控制以防轉速過大，變槳距控制則相對靈活主要通過調(diào)節(jié)槳距角和轉速使風力機的運行符合要求。
目前風力發(fā)電機組的控制技術從機組的定槳距恒速運行發(fā)展到基于變速恒頻技術的變速運行，對于風力機的變速恒頻運行，除需要了解風力機的原理之外，還需掌握風電機組控制系統(tǒng)的特性。這種特性主要是風力機的功率因數(shù)與葉尖速比和槳距角的關系。對于某一固定的槳距角，存在唯一的最佳速比使得功率因數(shù)最大。而對于任意的葉尖速比，(www.9xwang.Com)槳距角為0度時功率因數(shù)相對最大，槳距角增大，功率因數(shù)明顯減小。根據(jù)這種特性，變速恒頻控制的策略就是在額定功率前都將槳距角置于最小的位置，一般3度左右，這時調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉速n，使得葉尖速比始終對應最佳功率因數(shù)點。當風速超過額定風速時，則增大槳距角使風力機的功率穩(wěn)定在允許范圍之內(nèi)。
可以說，這種控制策略已經(jīng)基本實現(xiàn)了風力發(fā)電機組從能夠向電網(wǎng)提供電力到理想地向電網(wǎng)提供電力的最終目標。而依據(jù)這種策略研發(fā)風電機組的控制系統(tǒng)則是我們今后工作的重要一環(huán)
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