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的可持續(xù)性以及溫室效應氣體生成的關注，以及有關減少燃燒所產(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換為可以用來磨粒或抽水的機械可用能量。

　　（圖1）

　　（圖2）

　　20世紀上半頁，許多現(xiàn)代風力渦輪機的物理和設計理論基礎得以發(fā)現(xiàn)。德國工程師AlbertBetz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，UlrichHütter研究出了用于具有兩片或三片轉子葉片的所有現(xiàn)代自由和高速運行風能轉換器的設計理論基礎（源于其出色的航空知識）[1]。

　　但是直到20世紀90年代初期當政治結構發(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果，主要由太陽輻射效應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。風力渦輪機的轉子將風中所含的能量轉換為轉動（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。在由轉子直徑而計算出的轉子面積和從流經(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關系。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注的閾值電平。

　　（圖3）

[$page]　　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。

　　渦輪機使用各種功率控制。控制程度可以通過轉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子葉片而實現(xiàn)。在一定的風速下，使轉子轉動的氣流突然消失（所謂的失速），轉子也停止轉動（失速控制）。

　　現(xiàn)在的大型風