風力發(fā)電是低碳新能源中最具開發(fā)條件，商業(yè)化發(fā)展前景和潛力最大的的發(fā)電方式之一。隨著風力發(fā)電技術的發(fā)展和應用推廣，對風力發(fā)電的效率和電能質量的要求越來越高，而應用電力電子技術和控制技術是有效的實現手段，本文總結了在風力發(fā)電中應用較多的幾種電力電子器件及控制技術，分析了各種方法的特點、功用和發(fā)展。

風能是潔凈的，可再生的，儲量很大的低碳能源，為了緩解能源危機和供電壓力，改善生存環(huán)境，在20世紀70年代中葉以后受到重視和開發(fā)利用。風力發(fā)電有很多獨特的優(yōu)點：施工周期短，投資靈活，實際占地少，對土地要求低等，但仍在并網、輸電、風機控制等方面存在問題，阻礙了風力發(fā)電的廣泛應用。因此，要大規(guī)模的應用先進的電力電子技術到風力發(fā)電當中，有效的解決現有問題，使得風力發(fā)電成為電力行業(yè)的生力軍。本文將從不同角度展現電力電子技術在風力發(fā)電中的應用。

一、電力電子器件

電力電子技術快速發(fā)展的物質基礎源于電力電子器件的發(fā)展，而先進的電力電子器件為其在風力發(fā)電中的應用奠定了堅實的基礎。

1.IGBT

在二十多年的發(fā)展歷程中，除了保持IGBT基本結構、基本原理的特點不變之外，它經歷了六代有各自特色的演變。迄今為止IGBT仍是風力發(fā)電工程中使用的最廣泛的功率器件,在風力發(fā)電中，因為風速經常變化，IGBT模塊在很短的時間內溫度波動起伏大，會導致芯片和銅底片之間以及銅底片和基板之間的焊接部分承受大量的周期性的熱-機械應力，所以提高模塊應力十分重要。此外，在風力發(fā)電機艙中空間的節(jié)省不是一個小問題，提高模塊功率密度也不容忽視。IGBT的電壓源換流器具有關斷電流的能力，可以應用脈寬調制技術(PWM)進行無源逆變，解決了用直流輸電向無交流電源的負荷點送電的問題[1]。

科學家針對風力系統特點專門設計了一種采用由IGBT組成的“H”型SPWM逆變器，通過控制“H”型逆變器中IGBT的開關波形，可以控制輸出電流;通過控制SPWM的起始角θ，可以使逆變器以功率因數為1的方式向電網輸送能源，并使諧波因數、畸變因數達到設計要求[2]。