除了需要抵御自然界中的不可預知力之外，風力發(fā)電機還必須能夠克服其他幾項困難。由于這個原因，控制技術(shù)的首要任務就是在最大限度獲取能源的前提下，優(yōu)化總體管理功能，將安全以及諸如風效應和材料應力之類的因素納入到總體考慮當中。
然而，風力控制技術(shù)的進一步發(fā)展和普及，也帶來了新的挑戰(zhàn)。盡管風力發(fā)電機在過去一般是作為獨立的單位運行（向電網(wǎng)提供電力，而不從中獲取能量），今天發(fā)電機則更多的被集成在風電場之中，或者作為能源供應系統(tǒng)的一個部分。除此之外，很多風電機都建設在遙不可及的偏遠地區(qū)，這就更加彰顯了遠程連接、開放式通訊機制、網(wǎng)絡服務和故障預測的重要性。以上所有這些都說明，風力發(fā)電系統(tǒng)需要具有最高等級的可用性能（availability），服役周期需要超過20年。
合適的硬件
在硬件方面，發(fā)展的趨勢很清楚的指向標準化控制平臺，它可以提供更大的靈活性和更強的功能。高可用性與復雜的標準功能（比如全面遠程診斷、網(wǎng)絡連接），都是貝加萊系統(tǒng)一直以來的標準。
盡管確實可以根據(jù)具體的應用情況來制定解決方案，但是在絕大多數(shù)情況下，只有使用標準化的控制平臺才能降低系統(tǒng)成本。這是因為各行業(yè)所推崇的協(xié)同能力，可以提高效率進而攤薄開發(fā)成本。同時，標準化控制平臺的成功實施最終要取決于對系統(tǒng)本身的理解，以及使用可以處理各種復雜計算和任務、質(zhì)量不打折扣的強大CPU。
風機的特點
在原理上，風力發(fā)電與其他復雜機械并沒有什么不同。然而，還是有些特別之處需要更加注意進行專門處理，比如遠程維護和站外可視化。這些都非常重要，因為風機運行是無人值守的。電網(wǎng)操作人員和風電場管理團隊已經(jīng)為其專門制定了指南。為了最優(yōu)化的執(zhí)行任務，控制軟件必須高效并且強大，而開發(fā)環(huán)境必須可以進行基于模型的閉合回路控制步驟編程。開發(fā)環(huán)境、控制平臺以及系統(tǒng)元件之間的交互至關(guān)重要。各個通訊系統(tǒng)之間的延遲非常之低，可以實現(xiàn)完全的同步，這樣才能讓信號更加穩(wěn)定。貝加萊為此提供了必須的平臺。
在風能行業(yè)，因為考慮到大型風機可能會對人和環(huán)境持續(xù)產(chǎn)生風險，基于模型的設計、仿真和自動代碼生成已經(jīng)非常普遍了。建模和仿真可以幫助人們設計出安全的風電機。
而在質(zhì)量方面的要求同樣也非常之高，因為風機是在曝露的環(huán)境下工作，它們很難以接近，并且需要面對的工作環(huán)境極其惡劣。要達到上面所提到的系統(tǒng)元件的可用性和服務壽命，就需要已被證明極為堅固的產(chǎn)品，同時還需要采取主動的措施進行質(zhì)量和版本管理。
風電控制中的潛在價值
談到風機控制，需要考慮的核心問題是保證轉(zhuǎn)輪葉片正確校準對齊和平衡。重要的事情不僅僅是增加發(fā)電量，還要降低由于風力而產(chǎn)生的作用在渦輪機上的壓力。了解這一過程，是調(diào)?？刂破鞯氖滓ぷ鳌Ｕw系統(tǒng)工作的效果越好，發(fā)電機運行就越高效。與此同時，還需要降低材料應力，這可以讓渦輪發(fā)電機運行更加安靜，服務壽命更長。在這個方面上，重要的是與制造商合作，或者如果需要的話為制造商提供所需的核心技術(shù)。
當前，閉環(huán)控制回路不能檢測出氣流產(chǎn)生的擾動的強度，只是通過評價輸電系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速變化來檢測它的速度。任何不幸在飛機上經(jīng)歷過氣流的人，都會理解氣流的能源和運動對于機翼會有多大的沖擊。因此，在提高控制回路效率、降低材料應力方面，還大有可為。希望未來通過機械系統(tǒng)、控制技術(shù)和傳感器的學科交叉研究，可以在控制回路方面實現(xiàn)切實的進步。
選擇正確的總線系統(tǒng)
如果要選擇理想的總線系統(tǒng)，首要需要區(qū)分單個風機內(nèi)部的系統(tǒng)網(wǎng)絡以及與外部系統(tǒng)相連接的網(wǎng)絡。在風機內(nèi)部，每一個子系統(tǒng)都被界定的相對清楚，幾乎可以使用任何解決方案執(zhí)行必要的功能。比如，專利型的總線系統(tǒng)在這里就是可行的。舉例來說，主控制系統(tǒng)、調(diào)校系統(tǒng)或者是發(fā)電機等子系統(tǒng)之間的連接，需要使用標準總線系統(tǒng)。通常，會同時使用幾套系統(tǒng)。很多情況其實是所選元件和供應商的類別決定了總線系統(tǒng)的類別。
閉環(huán)控制對于避免風的壓力對風機產(chǎn)生影響不可或缺?；谀Ｐ偷拈_發(fā)方法可以實現(xiàn)控制回路整定的最優(yōu)化，從而盡可能的減少材料應力。
考慮實際的情況，對于決策過程也非常重要。比如，如果通過集電環(huán)進行信號處理，由于EMC的特性或者線纜長度的原因使用光纖。這些條件，再加上經(jīng)濟和安全方面的考慮，總線系統(tǒng)的選擇就有限制了。如果高性能不是首要需求，也許可以使用CAN或者Profibus，如果要求的動態(tài)性能更高、信號更加穩(wěn)定，系統(tǒng)操作人員主要就會選擇實時以太網(wǎng)協(xié)議了，比如POWERLINK。
風機通常通過以太網(wǎng)與外部世界連接。然而，需要根據(jù)任務確定使用的不同機制和協(xié)議。比如，為了達到可視的目的，通常使用Web服務或者OPC和OPC UA。對于遠程連接，有若干項IEC標準，比如IEC 61400-25、IEC 61850-7-410和IEC61870-7-420?；赥CP/IP的通訊機制也有用到。
控制風機：未來展望
長久以來，不變的趨勢就是要開發(fā)出更多的能源。然而，在不同的地區(qū)之間還是有著很大的差異。盡管一些離岸風電機可以輸出5MW甚至更高的電力，其他的一些地區(qū)還是需要發(fā)電功率不足1MW的單個發(fā)電機。此外，液壓調(diào)校系統(tǒng)也正在被電子系統(tǒng)所取代。
這些大型系統(tǒng)，連同其電子調(diào)?？刂苹芈?，正在帶來更多的經(jīng)濟和技術(shù)收益，讓更多的優(yōu)化和創(chuàng)新成為可能。在不久的將來，我們將會看到研究工作主要在個體調(diào)校、主動振動衰減以及集成環(huán)境監(jiān)控幾個方面進行。建模和傳感器技術(shù)的進步，也將會極大的推動電機和發(fā)電控制的發(fā)展。