风力发电系统作为风能发电领域的核心环节，其技术革新至关重要。目前主要采用恒速恒频和变速恒频风力发电机系统两大类。在风力发电中，当风力发电机组与电网并网时，要求风电的频率与电网的频率保持一致，即恒频。恒速恒频即在风力发电过程中，保持风车的转速(也即发电机的转速)不变，从而得到恒频的电能。在风力发电过程中让风车的转速随风速而变化，而通过其它控制方式来得到恒频电能的方法称为变速恒频。

由于风能与风速的三次方成正比，当风速在一定范围变化时，如果允许风车做变速运动，则能达到更好利用风能的目的。风车将风能转换成机械能的效率可用输出功率系数CP来表示，CP在某一确定的风轮周速比λ(桨叶尖速度与风速之比)下达到最大值。恒速恒频机组的风车转速保持不变，而风速又经常在变化，显然 CP不可能保持在最佳值。变速恒频机组的特点是风车和发电机的转速可在很大范围内变化而不影响输出电能的频率。由于风车的转速可变，可以通过适当的控制，使风车的周速比处于或接近最佳值，从而最大限度地利用风能发电。因此变速恒频风力发电系统以其风能利用系数高，能吸收由风速突变所产生的能量波动以避免主轴及传动机构承受过大的扭矩和应力，以及可以改善系统的功率因数等突出优势，在风力发电行业越来越受欢迎。

变速恒频控制的功能是保证上网电能的质量，因此必须对发电机的转速进行测量并反馈到控制器，实现闭环控制。目前对发电机转速的检测主要采用旋转编码器。同时由于发电机的功率大，会产生轴电流，如果编码器与发电机不绝缘，则轴电流会被引入编码器，进而损坏编码器。宜科公司的EV88P系列编码器采用独特的机械设计理念，确保产品的抗振动抗冲击性能，采用欧洲先进的电气设计技术，确保产品在-40~85℃的温度条件下可靠输出，同时采用先进的绝缘处理技术，有效防止轴电流对编码器的损坏。 EV88P系列编码器，以其优异的性能特点及稳定运行，已在华北地区某风电设备制造厂取得成功应用，在风场的稳定运行得到客户的认可。

四、风力发电的变桨距控制系统

在风电技术发展方面，风力发电机单机容量朝着大型化发展，兆瓦级风力机已经成为风力发电市场的主流产品。目前大型风力发电机组普遍采用变桨距控制技术。变桨距控制是通过沿桨叶的纵轴控制叶片旋转，依据风速的变化随时调节桨距角，控制风轮的能量吸收，保持一定的输出功率。变桨距控制的优点是能够确保高风速段的额定功率，额定功率点以上输出平稳、在额定点具有较高的风能利用系数、提高风力机组起动性能与制动性能、提高风机的整体柔性度、减小整机和桨叶的受力状况。在并网过程中，变桨距控制还可实现快速无冲击并网。变桨距控制系统与变速恒频技术相配合，最终提高了整个风力发电系统的发电效率和电能质量。

变桨距控制系统的执行机构主要有两种，液压变桨距执行机构和电动变桨距执行机构。其中，电机变桨执行机构是利用电机对桨叶进行控制，结构紧凑、控制灵活、动作可靠，不存在液压执行机构中的非线性、漏油、卡塞等现象。电机变桨距控制机构可对每个桨叶采用一个伺服电机进行单独调节。伺服电机通过主动齿轮与桨叶轮毂内齿圈相啮合，直接对桨叶的桨距角进行控制。旋转编码器将桨距角的变化反馈给控制器，进而对电机进行闭环PID负反馈控制。

五、结束语

风力发电技术已日趋成熟，在可再生的绿色能源的开发领域中占有突出的地位，具有重要的开发利用价值。尤其是在偏远的山区、牧区和海岛等地区，风力发电可为当地居民的生活和生产提供洁净的能源，缓解能源供应紧张的局面。

以往投资商和运营商更多关注的是购买产品的价格，而在整个寿命周期里边，维护成本占40%到70%，主要取决于产品质量。越来越多的风电用户将关注的重心转移到如何提高产品质量，增强可靠性，同时降低维护成本。宜科这样拥有浓厚的技术积淀和优秀产品质量的公司，能够使得中国的风电产业链更加充实和完善，帮助风电设备制造厂商们提升产品质量，并将维护成本减到最少。