風力發電機 作為一種價格低廉、運行可靠、無溫室氣體排放的新型發電系統， 發電機（圖12）
風力發電系統的安裝容量正在以每年超過30%的增長率在世界范圍得到日益廣泛的應用，已經形成一個年產值超過五十億美元的全球性產業。但是用于邊遠地區獨立供電的小型風力發電系統還需要克服很多技術上的難點才能得以廣泛的應用。隨著我國對“三農”投入力度加大，經濟持續快速發展，廣大農、牧、漁民對改善生活環境，提高生活質量，解決生活用電的迫切要求，采用小型風力發電系統為局部負載提供電力，不僅可以減少一次性巨額投資，還可以免除火力發電系統的溫室氣體排放，改善環境和農村地區的能源結構，有益于可持續性發展。
風力發電機是將風能轉換為機械功、并帶動發電機運轉來發電的。廣義地說，它是一種以太陽為熱源，以大氣為工作介質的熱能利用發動機。風力發電利用的是自然能源。相對柴油發電要好的多。但是若應急來用的話，還是不如柴油發電機。風力發電不可視為備用電源，但是卻可以長期利用。
運行管理：
風力發電機組的控制系統是采用工業微處理器進行控制， 發電機（圖13）
一般都由多個CPU并列運行，其自身的抗干擾能力強，并且通過通信線路與計算機相連，可進行遠程控制，這大大降低了運行的工作量。所以風機的運行工作就是進行遠程故障排除和運行數據統計分析及故障原因分析。
遠程故障排除：
風機的大部分故障都可以進行遠程復位控制和自動復位控制。風機的運行和電網質量好壞是息息相關的，為了進行雙向保護，風機設置了多重保護故障，如電網電壓高、低，電網頻率高、低等，這些故障是可自動復位的。由于風能的不可控制性，所以過風速的極限值也可自動復位。還有溫度的限定值也可自動復位，如發電機溫度高，齒輪箱溫度高、低，環境溫度低等。風機的過負荷故障也是可自動復位的。
除了自動復位的故障以外，其它可遠程復位控制故障引起的原因有以下幾種：
1、風機控制器誤報故障；
2、各檢測傳感器誤動作；
3、控制器認為風機運行不可靠。
運行數據統計分析：
對風電場設備在運行中發生的情況進行詳細的統計分析是風電場管理的一項重要內容。通過運行數據的統計分析，可對運行維護工作進行考核量化，也可對風電場的設計，風資源的評估，設備選型提供有效的理論依據。
每個月的發電量統計報表，是運行工作的重要內容之一，其真實可靠性直接和經濟效益掛鉤。其主要內容有：風機的月發電量，場用電量，風機的設備正常工作時間，故障時間，標準利用小時，電網停電，故障時間等。
風機的功率曲線數據統計與分析，可對風機在提高出力和提高風能利用率上提供實踐依據。通過對風況數據的統計和分析，掌握各型風機隨季節變化的出力規律，并以此可制定合理的定期維護工作時間表，以減少風資源的浪費。
小型風力發電機：
風力發電機組是將風能轉化為電能的機械。從能量轉換的角度看，風力發電機組由兩大部分組成：其一是風力機，它的功能是將風能轉換為機械能；其二是發電機，它的功能是將機械能轉換為電能。
小型風力發電系統結構一般由風輪、發電機、尾舵和電氣控制部分等構成。 發電機（圖15）
常規的小型風力發電機組多由感應發電機或永磁同步發電機加AC/DC變換器、蓄電池、逆變器組成。在風的吹動下，風輪轉動起來，使空氣動力能轉變成了機械能（轉速+扭矩）。風輪的輪轂固定在發電機軸上，風輪的轉動驅動了發電機軸的旋轉，帶動永磁三相發電機發出三相交流電。風速的不斷變化、忽大忽小，發電機發出的電流和電壓也隨著變化。發出的電經過控制器的整流，由交流電變成了具有一定電壓的直流電，并向蓄電池進行充電。從蓄電池組輸出的直流電，通過逆變器后變成了220V的交流電，供給用戶的家用電器。
風力發電機根據應用場合的不同又分為并網型和離網型風力機。離網型風力發電機亦稱獨立運行風力機，是應用在無電網地區的風力機，一般功率較小。獨立運行風力機一般需要與蓄電池和其他控制裝置共同組成獨立運行風力機發電系統。這種獨立運行系統可以是幾kW乃至幾十kw，解決一個村落的供電系統，也可以是幾十到幾百W的小型風力發電機組以解決一家一戶的供電。
由于風能的隨機性，發電機所發出電能的頻率和電壓都是不穩定的，以及蓄電池只能存儲直流電能，無法為交流負載直接供電。因此，為了給負載提供穩定、高質量的電能和滿足交流負載用電，需要在發電機和負載之間加入電力變換裝置，這種電力變換裝置主要由整流器、逆變器、控制器、蓄電池等組成。
小型風力發電系統作為農村能源的組成部分，它的推廣應用對于改善用電結構，特別是邊遠山區的生產、生活用能，推動生態環境建設諸領域的發展將發揮積極作用，因此具有廣闊的市場前景。風能具有隨機性和不確定性，風力發電系統是一個復雜系統。簡化小型風力發電系統的結構、降低成本、提高可靠性及實現系統優化運行，對于小型風力風力發電系統的推廣具有非常重要意義。 |
