（内蒙古华电新能源分公司内蒙古呼和浩特市010020）
摘要：当前，风力发电越来越受到人们的重视，这是一种无污染、环保的发电模式，依靠大自然的力量向人们的生产生活提供电能，因此成为研究人员们的重点研究课题。因为该发电模式与传统的发电模式有所不同，因此寻求更为有效的发电调频技术就显得尤为重要。本文重点对该技术进行详细的探讨。
关键词：风力发电；调频技术；研究
一、风力发电的调频技术
1.1转子惯性控制技术
随着科技的不断发展，风力发电已经有了长足的进步，风力发电的发电机主要有两种类型，即定速型和变速型。在以往的发电中大都采用了鼠笼式发电机，它可以为系统提供必须的惯性支持，但是它不能在频率调节中起作用，最重要的是它的容量非常小。在这2种发电机的比较中，大多数公司都采用了变速型的发电机，因为它的控制能力较强，所以可适用的机型较多，导致适用范围非常的广。此外，它还具有可控变速，在发电过程中也更为灵活，所以发电的效率也会有所提高。现如今的风力发电并不是非常的发达，所以在技术上还有很多不过关，在风力的选择上也较为苛刻，只能选择最大的风能捕获，这样发电机会一直维持在最大功率周围，不能采用调频技术，所以就无法实行精准操作控制，就会有很大的缺陷。虽然设备还不是特别完美，但是其本身可以进行控制，只要在其基础上稍微完善系统，就能使电机做出相应的反应，完全适应发电机系统的频率变化，这就可以实现频率调节功能。
1.2转子超速控制技术
相对于转子的惯性控制而言，转子的超速控制可以更有效且全面地对转子运行的速度进行合理控制，也就可以使风机不再处于最大功率的点上，从而保留一部分的功率备用，并且可以将其用于频率调节当中。转子超速控制的技术目前主要包括对控制环节的设计与风机运行模式的改善，比如在现有的双馈风机使用中，转子超速控制的使用须在额定风速以下，同时转子超速控制可以有效增加辅助的频率控制。当风机的频率下降时，转子转速也会跟随下降，这样不仅可以通过部分动能的释放来调整提高频率反应变化能力，同时也可以大大增加整体机组的发电功率，在其中，也就实现了频率调节的功能。虽然转子超速控制具有以上的优点，但它在频率调节的过程中，存在着控制和操纵上的盲区。当风速达到甚至即将超过额定的数值后，机组会主动地通过对桨距角的控制来实现功率的平稳，此时转子转速的提高对功率已经失去了主要的提升作用，因此，转子超速控制的运行仅限于额定风速以下。
1.3变桨控制方式
在风电发电现有的调频技术当中，在风力变化较大的地方一般会选取变桨控制的方式。变桨控制的使用首先是要对桨距角进行有效合理的操控，相应改变桨叶的迎风角度与整体输入的机械能量大小，它的位置也是处于最大功率点以下，也会留出一定的容量以供备用，从而对频率进行有效地控制。在风速较为稳定的情况下，桨距的角度越大，机组的备用功率也就越大。变桨技术在风力发电的运用当中，具有较强的灵活操控能力，调节范围也十分大，并且可以实现全风速下的功率控制。但是它的执行机构为机械部件，反应的速度十分不灵敏，而且桨距角变化不宜频繁，不然机组的机械很受到磨损，导致整体系统瘫痪。当前的变桨技术，主要应用于额定风速以上，虽然也会产生一定的维护修理费用，但是，它所带来的效益明显超于弊端。
二、风电储能参与系统调频
2.1风电蓄能
风能是随机性的能源，具有间歇性，并且是不能直接储存起来的，因此，若在风能资源丰富的地区，以风力发电作为获得电能的主要方法时，必须配备适当的蓄能装置。在风力强的时段，除了通过风力发电机组向用电负荷提供所需的电能以外，还要将多余的风能转换为其他形式的能量，并储存在蓄能装置中；在风力弱或无风时，再将蓄能装置中储存的能量释放出来并转换为电能，向用电负荷供电。由此可见，蓄能装置是风力发电系统中实现稳定和持续供电必不可少的工具。储能系统在风力发电中起到“后勤保障”的作用，是风力系统参与调频过程中的重要组成部分之一。
2.2参与调频
储能系统有响应快、控制灵活多变和性能稳定等特点，在风力发电机组中配备蓄能装置能够协助风电参与系统的调频过程。对储能系统在风力发电中的应用要协调、合理，使其能够充分发挥作用。如果我们使用的不合理，不但会造成成本增加，而且还会影响经济效益的稳定性和储存装备的质量，甚至阻碍风力发电的发展。研究人员对储能系统的研究发现：如果能将转子控制与储能系统进行科学结合的话就能很好地控制不利因素的产生。比如，转子转速控制中的灵活性问题，使它能在短时间内对系统的频率情况作出相对应，减低了成本，提高了蓄能的经济效益；储能系统在变桨控制的过程中能够连续一段时间参与系统调频且不受外界干扰，这也能降低储能的运行成本。综合来看，储能系统是未来风力发电过程中的重要环节，要加以研究并科学利用，促进风电的发展。
三、风力发电调频技术的发展前景
3.1中压变流器拓扑功率不断增大
根据近年的不断研究，为了使风力资源的成本降低和转换风力资源的效率，风力的涡轮发电机的发电功率得到了飞快的增长。器件的额定功率不断的得到提高，而且开关和导通也逐渐的改善，所以多电平变流器所具有的优点会不断的被人类所挖掘出来。风力发电的系统优劣是由开关损耗的导通损耗和比率所决定的，即使在工作中多电平变流器的导通受到较高的损害，但是它的开关频率却是十分的低，所以说它的开关损耗也会随之变得十分低。多电平变流器在使电压的额定值不断提高的过程中，可以把风力电场和风力涡轮的发电机身上的变流器之间的配电与网络相连接，所以就可以有效的把笨重的表压器所淘汰。
3.2风力电场的具有的储能技术
风力电场可以很好的使风力发电在技术和经济上具有很强的吸引力，储能系统对维持电压频率具有很重要的作用，它不仅可以在15min之内为海量储能，还可以在很短的时间之内吸收和注入一定的能量。在整个风力发电的系统中包含了许多种的储能系统。关系到风力发电技术的蓄电池的储能系统，液态蓄电池是最好的蓄电系统，因为它可以很好的提供单位储能和送点成本的最佳状态，和之前的蓄电系统进行比较，液态蓄电池系统的优势主要是很好的使澳和锌两种化学材料之间发生的化学反应结合起来，这样的蓄电池可以很好的使能量密度高于铅酸的蓄电池系统。并且在一定程度上节省了体积和重量，重要的是它的功率特性可以通过不一样的影响使性能发生不同的改变
3.3海上的风力发电
风力涡轮的发电技术将不断的朝着离岸的趋势发展，因为海上的风能资源是十分丰富的，在海水较浅的地方可以安装风力的涡轮发电机进行发电，最重要的是，在离岸安装涡轮发电机，发电所产生的能量非常巨大，可以多出在陆上的涡轮发电机能量的一倍左右。用传统的空气流通的热量可以很好的使输电系统得到调节，进而解决电阀和风电场的相连，在高压直流把输电连接到电网和电场组织的时候，电同时被运送到了负载中心。
结语
在风力发电技术的进步中，频率调节技术显得尤为重要，需要进行全面的整改和完善。相关的专家应结合目前的几种控制方式，不断地加以调节和完善，克服它们所存在的缺陷以及运行的条件限制，从而使风力发电得以良性有效地发展。
参考文献
[1]樊裕博.风力发电的调频技术研究综述[J].通讯世界，2015（23）：85
[2]严干贵，张菁，高扬，张佳薇，刘奇骜，曲锐.参与系统调频的风电机组控制策略研究综述[J].广东电力，2015（04）：19-25.
[3]李善颖.风力发电的调频技术研究综述[J].中国电机工程学报，2014（25）：4304-4314.