礦物燃料一直以來都是發(fā)電的首選能源。但是，隨著對礦物燃料供應(yīng)的可持續(xù)性以及溫室效應(yīng)氣體生成的關(guān)注，以及有關(guān)減少燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳排放量協(xié)議的出臺，許多舉措正朝著可再生能源的方向發(fā)展。
    通過使用現(xiàn)代材料來滿足機械要求以及使用現(xiàn)代電子元件和電力電子元件來有效地為主網(wǎng)送電，制造具有高達5MW額定功率的現(xiàn)代風能渦輪機（WET）（目前尚處于試驗階段）才有可能。為了對轉(zhuǎn)換器進行最優(yōu)控制，各種規(guī)格的電流傳感器在風能渦輪機中是每個轉(zhuǎn)換器必不可缺的元件。
    從人類發(fā)展的早期開始，已經(jīng)將風能作為一種能源使用。風車將風中所含的能量轉(zhuǎn)換為可以用來磨?；虺樗臋C械可用能量。

    20世紀上半頁，許多現(xiàn)代風力渦輪機的物理和設(shè)計理論基礎(chǔ)得以發(fā)現(xiàn)。德國工程師Albert Betz在其于1926年出版的著作中計算出了理想風力渦輪機的最大理論效率大約為59.3%。20世紀40年代，Ulrich Hütter研究出了用于具有兩片或三片轉(zhuǎn)子葉片的所有現(xiàn)代自由和高速運行風能轉(zhuǎn)換器的設(shè)計理論基礎(chǔ)（源于其出色的航空知識）[1]。
    但是直到20世紀90年代初期當政治結(jié)構(gòu)發(fā)生變革時，許多國家才提供用于可再生能源的政府援助。這種政府行為推動了風能渦輪機（WET）的集約化商業(yè)發(fā)展。越來越多的風力渦輪機和風力發(fā)電廠安裝和建立起來；現(xiàn)在首批4.55MW風力渦輪機正處于試驗階段。德國以總裝機容量占全世界39151MW風能中的14609MW而名列前茅，領(lǐng)先于美國、西班牙和丹麥[2]。
    風力渦輪機的功率控制
    風是空氣團交換的結(jié)果，主要由太陽輻射效應(yīng)形成的局部甚或大面積溫差而引起。諸如森林、高山和建筑等障礙物會產(chǎn)生影響風速持久變化的湍流。風力渦輪機的轉(zhuǎn)子將風中所含的能量轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動（動）能，從而驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電流。
    風能以及由此可以使用的量與風速的立方成正比。在由轉(zhuǎn)子直徑而計算出的轉(zhuǎn)子面積和從流經(jīng)該面積的風而產(chǎn)生的能量之間還存在著一個簡單的相關(guān)關(guān)系。當風速超出一個固定限值時，為了避免機械和/或電氣過載，風能渦輪機必須配有功率控制器。一般來說，發(fā)電機的額定功率是一個必須給予關(guān)注的閾值電平。

    還有一個同樣重要的功率控制原因。為了給電網(wǎng)提供持續(xù)的電能，盡管風速每秒都在變化，使發(fā)電機以最佳狀態(tài)運行還是必要的。

圖3

    渦輪機使用各種功率控制?？刂瞥潭瓤梢酝ㄟ^轉(zhuǎn)子葉片被動或主動實現(xiàn)。被動限制可以通過一種特殊形狀的單轉(zhuǎn)子葉片而實現(xiàn)。在一定的風速下，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的氣流突然消失（所謂的失速），轉(zhuǎn)子也停止轉(zhuǎn)動（失速控制）。