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新能源风力发电技术与自动化技术研究
Research on New Energy Wind Power Generation Technology and Automation Technology
飞行控制方式也不同。
陆基高空风力发电是空载飞行组件于空中飞行，发电机置于地面，飞行组件
在风力的作用下，带动系留绳循环反复牵动地面发电机转子旋转产生电能。陆基
高空风力发电飞行组件基本上遵循着“8”字或竖直的飞行轨迹，提升系留绳牵
引效率。陆基高空风力发电机组飞行控制技术主要分为主动控制技术、被动控制
技术和混合控制技术：主动控制技术通过控制飞行器的气动布局，改变其空气动
力特性，提高飞行器的稳定性和操控性；被动控制技术通过改变飞行器的外形和
结构，利用空气动力学原理，降低飞行器受到的空气阻力，提高其稳定性和续航
能力；混合控制技术将主动控制技术和被动控制技术相结合，综合利用两种技术
的优点，实现最优的飞行控制效果。
空基高空风力发电将轻型风力发电机搭载于飞行器上，在特定的飞行控制下，
使飞行器在风和缆绳的共同作用下按照一定的轨迹循环飞行。在飞行过程中，由
气流带动发电机发电，通过系留绳将电能传输回地面，实现高空风力发电。空基
高空风力发电机组飞行控制技术主要分为气动控制技术、推力控制技术、阻尼控
制技术、导航控制和协同控制技术：气动控制技术通过控制飞行器的气动布局，
利用空气动力学原理，实现对飞行器的稳定控制。气动控制技术主要包括舵面控
制和飞翼控制等。推力控制技术通过控制飞行器的发动机推力，实现对飞行器的
稳定控制，包括全动控制和辅助控制等。阻尼控制技术通过控制飞行器的阻尼，
利用空气动力学原理，实现对飞行器的稳定控制，包括被动阻尼和主动阻尼等。
导航控制技术通过集成 GPS、北斗等导航系统，实现飞行器的自主导航和定位，
提高发电效率，主要包括惯性导航、卫星导航和组合导航等。多机协同控制技术
通过多架飞行器的协同配合，实现高效的风能捕获和电能生成，主要包括编队飞
行、集群控制等。
2. 关键制造技术
（1）轻质高强度的蒙皮材料
高空风力发电轻质高强度的蒙皮材料通常采用碳纤维复合材料。碳纤维复合
材料由碳纤维和树脂组成，通过层叠和固化工艺制成各种形状和尺寸的构件，具
有高强度、高刚性、轻质、耐腐蚀等优点，可以有效提高高空风力发电机的性能
和可靠性。除此之外，还具有比强度和比刚度较高，良好的耐腐蚀性和抗疲劳性
的优点，可以有效降低整机重量，提高发电效率，延长高空风力发电机的使用寿
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