在全球能源与环境挑战日益加剧的今天，世界各国正积极推动风力发电等可再生能源技术的发展，以应对能源危机和环境保护的双重压力。我国风电产业亦呈现出迅猛的发展态势，从传统失速型到变速恒频风电系统，从齿轮箱到直接驱动型风电系统，技术革新不断加速。为了提高风能的利用效率并降低成本，风电机组的大型化已成为技术发展的新趋势，其中变速变桨距调节技术成为兆瓦级以上大型风电机组的关键技术特征。在现有的变速恒频风电系统中，双馈感应发电机（DFIG）占据着*大的市场份额，而永磁同步发电机（PMSG）的直驱型系统则展现出强劲的发展势头。随着风电装机容量的持续增长，其对电网的影响日益凸显，各国纷纷制定新的并网规则，我国亦将出台相关管理规定。

本文将深入探讨三种典型的风力发电系统：失速型、双馈型和永磁直驱变速恒频风电系统，并对风力发电机进行详细分析。同时，本文还将介绍风力发电与电网接口的风电变流器，以及随着风电机组单机容量增加，大功率多电平变流器的应用趋势。此外，本文将针对风电系统发电机、变流器和低电压穿越能力等方面，介绍皖南电机等不同风电公司的相关产品与技术。

2 几种典型风力发电系统

风力发电系统可根据发电机转速分为失速型和变速恒频型，变速恒频型又分为双馈型和直驱型。根据传动链组成，可分为有齿轮箱和直接驱动型。以下将围绕几种典型风力发电系统进行讨论。

图1展示了一种典型的失速型风力发电系统，其结构包括多级齿轮和鼠笼型感应发电机。该系统具有结构简单、可靠性高、成本低等优点，但效率较低，且无法向电网提供无功支持。

图2展示了典型的双馈型变速恒频风力发电系统，其结构包括多级齿轮、双馈感应发电机和背靠背双PWM变流器。该系统运行范围广，能够实现*大风能捕获，提高风能利用效率，但在电网故障时对DFIG影响较大。

图3展示了典型的永磁直驱型变速恒频风力发电系统，其结构包括永磁同步发电机和全功率背靠背双PWM变流器。该系统省去了齿轮箱，提高了系统效率，降低了机械噪声，但永磁材料成本较高。

3 风电系统发电机类型

本文针对不同类型的风电系统，介绍了相应的发电机类型。

针对失速型风电系统，Vestas公司提出了优化滑差的概念，采用绕线转子感应发电机（WRIG）。

针对双馈型风电系统，可以采用无刷DFIG（BDIG）。

针对永磁直驱型风电系统，可以采用电励磁同步发电机（EESC）。

4 风电变流器

本文介绍了风电变流器在风力发电与电网接口中的重要作用，以及大容量多电平变流器的应用趋势。

5 风电低电压穿越及无功支持

本文介绍了风力发电在电网故障时的应对措施，包括低电压穿越（LVRT）和无功支持等功能。

6 结束语

本文从多角度介绍了风力发电的相关技术，包括风力发电机型、发电机类型、风电变流器、风电低电压穿越与无功支持等。随着我国风电事业的快速发展，皖南电机等风电企业的研究与应用将不断深入，为我国风电产业的繁荣发展贡献力量。