統(tǒng)一變槳距系統(tǒng)是風電機組控制系統(tǒng)的核心部分之一，主要任務(wù)是完成功率平穩(wěn)控制和載荷減少控制，其性能及質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響整臺風力發(fā)電機組的性能。在風電技術(shù)發(fā)展方面，兆瓦級風力發(fā)電機組普遍都采用統(tǒng)一變槳距技術(shù)。隨著海上風電市場的啟動，風力發(fā)電機組功率將比陸上風力發(fā)電機組的功率要大，華銳風電、金風科技、聯(lián)合電力等中國整機領(lǐng)跑者紛紛瞄準 5MW這一世界級水平的風力機。這表明，作為風力發(fā)電機組組關(guān)鍵部件的變槳系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，將迎來新的商機和挑戰(zhàn)。2010  年上半年，全球風電變槳系統(tǒng)市場競爭激烈，市場占有率排名前三位的分別是：Moog、SSB  和Mita-Teknik，其市場份額分別為 25.6%、22.4%和 13.2%，其他品牌的市場占有率都在 7%以下。

    在中國，國外的變槳品牌幾乎占有中國市場份額的 90%左右，其中排名前三位的是Moog  、SSB Wind System、Atech。國內(nèi)風電變槳系統(tǒng)品牌星辰科技、瑞能電氣和科諾偉業(yè)的市場份額分別為：4.24%、3.72%和 3.21%?？傮w來說國內(nèi)對風力發(fā)電的變槳技術(shù)研究還十分薄弱，關(guān)鍵問題還未得到根本解決，致使我國變槳產(chǎn)品依賴國外進口[38]，因此深入研究大型風機的變槳技術(shù)對于實現(xiàn)先進風電機組國產(chǎn)化具有極其重要的意義。
    統(tǒng)一變槳距風力機設(shè)計的假定前提是整個風輪掃掠面內(nèi)風速分布是均勻的。在實際中，由于風剪切、塔影效應(yīng)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，因此在槳葉旋轉(zhuǎn)運行過程中，槳葉在風輪掃掠面內(nèi)的不同位置所受的升力不同，即風輪在旋轉(zhuǎn)過程中存在額外阻力，從而產(chǎn)生的風輪力矩處于持續(xù)變化過程中，影響風力機的輸出功率以及電能質(zhì)量，另外還同時造成槳葉上的載荷不平衡，引起槳葉的拍打振動和扭矩波動。這些扭矩的波動將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。隨著風輪直徑不斷增大，風剪切、塔影效應(yīng)和湍流等引起的風輪旋轉(zhuǎn)力波動、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。其中風輪轉(zhuǎn)矩的持續(xù)波動會引起傳動鏈的振蕩，導致風力機輸出功率波動，尤其對于較為薄弱的電網(wǎng)或孤網(wǎng)，將導致突然的瞬間電網(wǎng)電壓波動（如閃變）以及風力發(fā)電機組頻繁掉線，從而造成更大的電壓波動和電量損失。 針對電壓波動，文獻[45,  46]提出了在風力發(fā)電機出口處并聯(lián)靜止無功補償器快速補償無功功率，維持風力發(fā)電機組接入點電壓的穩(wěn)定，但不能抑制風電場輸出的有功率的波動。另外采用通過控制儲能系統(tǒng)（超導儲能、超級電容、雙層電容器、釩氧化還原液流電池與風力發(fā)電的協(xié)調(diào)運行平抑注入電網(wǎng)的功率波動，使風力發(fā)電機組注入到電網(wǎng)的功率能夠根據(jù)電力系統(tǒng)的運行要求而靈活控制，提高風力發(fā)電機組并網(wǎng)運行可靠性和穩(wěn)定性。雖然儲能系統(tǒng)不僅可以控制風力發(fā)電輸出的有功功率，還可以為風電機組提供無功支持，但是由于超導儲能、超級電容器及燃料電池等在蓄電容量和價格等方面的限制使其不適用于大規(guī)模的風蓄互補發(fā)電系統(tǒng)。

    針對傳動鏈的振蕩，文獻[58]針對直驅(qū)永磁發(fā)電機組的傳動鏈扭顫和風輪、塔架的振動，提出了一種通過變流器的直流電壓進行相位補償?shù)霓D(zhuǎn)矩阻尼控制方法。結(jié)果表明該轉(zhuǎn)矩阻尼控制能夠明顯消除系統(tǒng)的諧振，減少傳動鏈的扭矩波動以及機組的振動，該法僅適用于全功率變流器的風力發(fā)電機組。文獻[59]通過在轉(zhuǎn)速控制中加入轉(zhuǎn)矩控制減少傳動鏈扭矩波動。文獻[60]利用線性二次型控制器實現(xiàn)傳動鏈載荷減小與風機最大功率之間的平衡控制。文獻[61,  62]對風力發(fā)電機組各模態(tài)之間的耦合開展研究，提出了通過阻尼濾波器改善機組傳動鏈和塔架振動的方法。
針對槳葉和機艙的不平衡載荷，目前比較有效且可行的方法是異步變槳技術(shù)的使用，該技術(shù)最早應(yīng)用在直升機的螺旋槳控制上。

    目前，變槳技術(shù)的研究主要側(cè)重于統(tǒng)一變槳控制策略的研究和變槳執(zhí)行機構(gòu)的實現(xiàn)等。變槳系統(tǒng)按照變槳執(zhí)行機構(gòu)不同分為：液壓變槳和電伺服變槳；按照變槳機構(gòu)執(zhí)行方式不同分為：獨立變槳和集中變槳；按照槳距角控制策略分為：統(tǒng)一變槳和異步變槳。統(tǒng)一變槳指每個槳葉按照同一個目標槳距角給定同步調(diào)節(jié)，它有兩種形式：集中統(tǒng)一變槳和獨立統(tǒng)一變槳。異步變槳指每個槳葉按照不同的目標槳距角給定調(diào)節(jié)，它只有一種形式并且只能獨立變槳。以上描述的各種變槳系統(tǒng)，它們互相獨立又互相包含，具體地來說，能實現(xiàn)統(tǒng)一變槳的不一定能實現(xiàn)獨立統(tǒng)一變槳，但能實現(xiàn)獨立統(tǒng)一變槳的肯定可以實現(xiàn)統(tǒng)一變槳；能實現(xiàn)異步變槳的肯定可以實現(xiàn)獨立變槳和統(tǒng)一變槳，但能實現(xiàn)獨立變槳或統(tǒng)一變槳不一定能實現(xiàn)異步變槳。電伺服變槳系統(tǒng)帶有3 個獨立伺服變槳執(zhí)行機構(gòu)，結(jié)構(gòu)本身能夠?qū)崿F(xiàn)獨立變槳。異步變槳的控制技術(shù)是建立在統(tǒng)一變槳控制技術(shù)基礎(chǔ)之上，其實現(xiàn)必須依靠獨立變槳執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)。下面對變槳執(zhí)行機構(gòu)、統(tǒng)一變槳控制策略和異步變槳控制策略進行詳細的闡述和分析。