早期的風電機組採用的是恆定轉速/恆定頻率的發電系統。也就是說，這種機組的發電機轉速不隨風速變化而變化，而是維持在保證輸出頻率達到電網要求的恆定轉速上執行。由於恆定轉速的機組在風速變化時經常無法達到最佳葉尖速比，因此這種機組風能利用效率比較低。

為了實現最大的風能捕獲，提高效率，需要風輪轉速隨著風速變化而變化。因此，目前主流的併網型大型風力發電機組普遍採用的是變速恆頻的發電系統。變速恆頻發電系統主要有兩種型式：雙饋非同步交流發電系統和永磁同步低速交流發電系統。

1、雙饋非同步交流發電系統

這種型別的發電系統採用雙饋交流非同步發電機，其轉子由接到電網的變流器提供交流勵磁。在發電機轉速發生變化的時候，變流器以轉差頻率的電流來產生雙饋電機轉子勵磁，此時，在定子中即可產生恆定頻率的電動勢。

這種變流器只需要轉差功率大小的容量，容量較小，是目前兆瓦級風電機組的主流。但這種發電系統需要配合增速齒輪箱，把風輪轉速升高到接近同步速度的水平。

2、永磁同步低速交流發電系統

永磁低速交流電機的轉子採用多個極對數的永磁材料構成。由於極對數較多，同步轉速非常低，接近於風輪的轉速，因此，可以不經升速齒輪箱而直接由風輪驅動電機發電，傳動效率高。發電機後面接全功率的變流器，以保證輸出恆頻的電動勢。

這種發電系統電機往往比較大，也比較複雜，但其去掉了增速齒輪箱，可靠性得到了提升，在大型風電機組中也具有很大的市場。

3、還有一種半直驅型的機組，是融合了上述兩種方案特點的一種型式。即傳動系統採用較雙饋機組更低增速比的齒輪箱，這可以減少增速箱的設計難度，相比雙饋機組傳動鏈具有更高的可靠性；發電系統採用較直驅機組更少極對數的發電機，但其同步速度遠低於普通非同步電機速度，透過變流器控制輸出頻率。半直驅即具備上面兩者的優點，但同時具備上述兩種型式的缺點。

總體來說，風電機組是透過變流器來保證輸出電動勢頻率的，主要區別在於變流器型別和傳動鏈的配置方式。

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