在风力发电技术方面，目前世界上流行的风电技术大体上可分为恒速恒频(CSCF)和变速恒频(VSCF)两大类[10]。

恒速恒频系统采用同步发电机或感应发电机[15]，不论风速如何变化，保持风力机转速恒定(通常为同步速)，从而实现发电频率的恒定。这样，叶尖速比不可能总保持在最佳值，也就不能实现最大风能捕获，导致风能利用效率底。恒速运行的风力发电主要缺点如下：

1）恒速恒频系统是一种刚性机电耦合系统，当风速发生突变时，风机的叶片将承受较大的扭应力和风力摩擦[13]。为了保持机械转速恒定，巨大的风能还将通过叶片在风机主轴、齿轮箱和电机等部件上产生很大的机械应力，增加了这些部件的疲劳损坏程度，缩短了使用寿命。并网运行时还会潜在地影响到电力系统的稳定运行[12]。

2）采用失速调节方式，叶片自身结构复杂，单机容量增大时，转子的直径必须增大，叶片的厚度也随之增加，使叶片的刚度减弱，失速动态特性不易控制，风力机单机容量的发展受到限制。

由于存在上述缺点，促使人们考虑使发电机在变速驱动下发出恒定频率的电能，从而发展了变速恒频风力发电技术。

变速恒频发电是20世纪末发展起来的一种新型发电方式，它将电力电子技术、矢量变换控制技术和微机信息处理技术引入发电机控制之中，获得了一种全新的、高质量的电能获取方式。风力机采用变速运行，即风机叶轮跟随风速的变化改变其旋转速度，保持基本恒定的最佳叶尖速比，风能利用系数最大。相对于恒速运行方式，变速运行具有如下优点[16]。

1）风能转换效率高。变速运行风机以最佳叶尖速比、在最大功率点运行，提高了风力机的运行效率，与恒速恒频风电系统相比，理论上年发电量一般可提高20%以上。

2）变机电动力系统间的刚性连接为柔性连接。当风速跃升时，能吸收阵风能量，把能量储存在机械惯性中，减少阵风冲击对风机带来的疲劳损坏，减少机械应力和转动脉动，延长风机寿命。当风速下降时，高速运转的风轮的能量便释放出来转化为电能送给电网。

3）可使变桨距调节简单化。变速运行放宽了对桨距控制响应速度的要求，在低风速时，桨距角固定;高风速时，调节桨距角限制最大输出功率。

4）变速运行还具有减少运行噪声等其它一些优点。由于这些优点，风电机组正朝着大型化、变桨距和变速恒频的方向不断发展。

1.2  并网风力发电发展情况

1.2.1  风力发电的优缺点介绍

    风力发电之所以快速发展，除了能源需求增加，环保压力加大外，重要的是风力发电本身所具有的优点：1）建造风力发电场的费用低廉，比水电站、火力发电厂或核电站的建造费用低得多；2）不需火力发电所需的煤、油等燃料或核电站所需的核材料即可产生电力，除常规保养外，没有任何消耗；3）风力是一种洁净的自然能源，没有其他发电方式伴生的环境污染问题；4）风力发电运行简单，可完全做到无人值守；5）风力发电实际占地少，机组与监控、变电等建筑仅占风力电场约7%的土地，其余场地仍可供其他产业使用。对地形要求低，在山丘、海边、河堤、荒漠等地均可建设。

    但是风电也有局限性，主要表现在：1）风能的能量密度小且不稳定，不能大量储存；2）风轮机的效率较低；3）对生态环境有影响，产生机械和电磁噪声；4）接入电网时，对电网有不利的影响。

1.2.2  世界风电场建设情况

    从上个世纪七十年代能源危机以来，许多国家都更加重视可再生能源的研究、开发和利用工作，风力发电技术取得了长足的进步并逐渐成熟。