統(tǒng)一變槳距風力機設計的假定前提是整個風輪掃掠面內(nèi)風速分布均勻[15, 16]。在實際中，由于風剪切、塔影效應和湍流等影響，槳葉在風輪旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)的不同位置受到的風速各不相同[17, 18]，導致風輪轉(zhuǎn)矩波動和槳葉不平衡載荷,引起作用在風輪主軸、傳動鏈、輪轂、偏航軸承和塔架上的扭矩負載波動，帶來風機機械強度、振動、疲勞壽命和電能質(zhì)量等方面的問題[19-22]。隨著風力發(fā)電技術的不斷完善和對運營成本的綜合考慮，風電機組的容量不斷攀升，這意味著風輪直徑不斷增大（Vestas的V164-7MW機組風輪直徑達 164m），風剪切、塔影效應和湍流等引起的風輪旋轉(zhuǎn)力矩波動、槳葉和機艙的不平衡載荷也隨之增大，引起的上述問題更加突出。異步變槳提供了一個可以削弱氣動不平衡，使得風力機組振動和風輪轉(zhuǎn)矩波動都得到改善的方法。
    風力發(fā)電機組的生產(chǎn)和制造水平反映了一個國家的風力發(fā)展水平14]。雖然我國風力發(fā)電在近幾年發(fā)展迅速，但是我國起步晚，在風力發(fā)電領域的研究與西方發(fā)達國家相比存在很大差距。在國內(nèi)外常規(guī)能源和電力緊缺的背景下，本文開展了大型風機異步變槳技術的若干關鍵問題的研究，主要內(nèi)容包括統(tǒng)一槳距角的給定、影響異步變槳的氣動不平衡因素分析、大型風機的氣動建模、風輪載荷的模擬、異步變槳控制策略研究以及異步變槳系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)等工程性工作，因此本課題的研究具備理論和實踐雙重意義。異步變槳技術的研究對風機的大型化發(fā)展具有極其重要的研究意義，是個新興的研究熱點，已經(jīng)吸引不少學者和風力機廠商的研究熱情。