第1章　绪论

1.1　风力发电基本原理

典型风能转换系统原理如图1-1所示。风吹动叶片使风轮旋转，将风能转换为机械能，叶轮带动发电机旋转，发电机再将机械能转化为电能，然后再通过功率变流器将电能变换成与电网同步的电压和频率后送入电网或通过变流器给蓄电池充电，最后利用蓄电池给负载供电；也可以通过一个可控的整流调节器，使风力发电机同时给负载和蓄电池供电。根据风轮旋转轴位置的不同，可分为垂直轴风轮和水平轴风轮两种。并网型风力发电系统的风轮一般为水平轴式，因为它能增强风塔的稳定性、减小或消除垂直轴向系统造成的风塔震荡现象。水平轴式风力机在其桨叶正对风向时才能旋转，因此，由偏航系统根据风向来控制风轮迎风角。

图1-1　风能转换系统原理图

由图1-1可以看出，现代化的风力发电系统，已不只是一台风轮和一台发电机的简单组合，而是一个高度集成了空气动力学、电机学、电力电子技术、电力系统分析、继电保护技术、先进控制技术和数据通信等各方面知识为一体的复杂的机电能量转换系统。