变桨矩风力发电机的国内外发展现状在分析风力发电技术之前我们先看看风力发电的基本特点。其主要表现有以下三个方面：（1）风能的随机性大：风能是太阳能变异的一种存在，只要太阳和地球还在风就存在，风速随着各种因素而改变，作用在风机叶片上的风能也因此变得不可控，进而发电机的输入功率也有不可控的因素存在。64498

（2）风力机转动惯量大：风力机转动的叶片直径一般都做的很大，因为风能密度分布相对较低，这样做能尽可能捕获更多的风能。巨大的转子叶片直径让风力发电机的转动惯量必然较大。

（3）风力机与发电机之间采用柔性连接：为了能有效的转换风能，转子受到风能转换效率的限制，转速不会很高，与发电机转速相差较大。两者间必须通过一定变比的升速齿轮箱进行传动，不能直接连接。这样两者间的刚性度大大降低。

现代风力机起源于十九世纪末期，发展到20世纪80年代，风力发电机装机还比较少，技术也不够成熟，到了90年代中期，世界风力发电技术取得了突飞猛进的发展，功率等级从几十千瓦到几百千瓦，逐渐发展为兆瓦级。国外最早的风力发电机主要采用定桨矩系统，对于定桨矩风力发电机组，风能利用系数在低风段时较高，但当风速逐渐接近额定点时，风能利用系数就开始大幅度下降，随着风速的继续升高，功率上升逐渐趋于平缓，当过了额定点之后，桨叶就开始失速，功率随着风速的升高反而有所下降。所以说定桨矩风力发电机组对风能的利用效率相对而言比较低。近二十年来，国际上大型风电技术日益趋向成熟，风力发电产业随着风力发电成本的大幅下降越来越壮大。技术方面，国际风电界一直致力于提高风力发电机组系统的安全性和可靠性、提高发电效率，以及不断降低风力发电的成本，提高风能的利用率。先进的变速、变桨矩技术应运而生，迅速成为了各国大力研究的重点[2,12,13]。

因此世界上风力发电机上大多采用变桨矩控制系统。其控制方法多种多样，为了提高其控制的精度，学者们一直在想办法致力于研究出更为有效的控制方法。

（1）有基于传统的PID参数进行在线实时调节。但是，由于BP网络和遗传算法自身的特点，不能获得良好的实时控制效果。

（2）随着风力发电技术的发展，风电控制系统引入了模糊控制，风力发电系统非线性和数学模型不确定的问题得到了很好的解决。但是，模糊控制器自身消除系统稳态误差的能力相对较差，依然难以实现较高精度的控制。论文网

 （3）再然后风力发电系统引入了神经网络和非线性鲁棒控制技术。神经网络适用于非线性系统，并且不需要精确的数学模型，通过自主学习就能实现良好的控制效果，其缺点就是控制算法计算量相当大，系统的实时性得不到保证，因此不能保证在风速整个的变化范围之内都取得理想的控制效果。

（4）提出了一种变速变桨矩最大风能控制方式，风速在切入风速和额定风速之间变化的时候，采用变速控制方式，对最大功率曲线实现追踪，从而获得最大功率；当风速在额定风速和切出风速之间变化的时候，采用变桨矩控制方式，通过调节桨叶桨矩角的变化来维持额定功率不变。但是该控制方式控制效果并不理想[3]。

多数新投入的大型风电机组都是在变桨矩控制方式下运行的，统一变桨矩技术的研究迄今为止已经相对比较成熟，虽然其可以在稳定输出功率的前提下，实现转子的过速保护等，但是对于降低处于风场中的风机叶片的载荷效果不佳，这种缺陷独立变桨矩可以弥补。但是目前独立变桨矩控制研究还处于起步阶段，大多采用的方法是基于线性化模型的常规控制方法或单一智能控制方法等，还很难实现全面有效的控制。独立变桨矩的控制理论的控制方法及成果有限，这也是值得研究的一个方向，以实现风电系统目标进行优化控制的目标[21]。