風力發電控制系統工作的安全可靠性已成為風力發電系統能否發揮作用，甚至成為風力發電場長期安全可靠運行的重大問題。在實際應用過程中，尤其是一般風力發電控制與檢測系統中，控制系統滿足用戶提出的功能上的要求是不困難的。往往不是控制系統功能而是它的可靠性直接影響風力發電系統的聲譽。有的風力發電控制系統功能很強，但由于工作不可靠，經常出故障，而出現故障后對一般用戶來說維修又十分困難。于是，這樣一套控制系統可能發揮不了它應有的作用，造成不應有的損失。因此，對于一個風力發電控制系統的設計和使用者來說，系統的安全可靠性必須認真加以考慮，必須引起足夠的重視。
　　我們的目的是希望通過控制與安全系統設計，采取必要的手段，使我們的系統在規定的時間內不出故障或少出故障。并且，在出故障之后能夠以最快的速度修復系統使之恢復正常工作。
　　1．控制與安全系統的技術要求
　　1.1. 風力發電機組組的運行控制要求
　　（1）控制思想     我國風電場運行的機組多數以定槳距失速型機組為主,所謂失速型風力發電機組組就是當風速超過風力發電機組額定風速以上時，為確保風力發電機組功率輸出不再增加，導致風機過載，通過空氣動力學的失速特性，使葉片發生失速，從而控制風力發電機組的功率輸出。所以，定槳距失速型風力發電機組組控制系統控制思想和控制原則以安全運行控制技術要求為主,功率控制有葉片的失速特性來完成。風力發電機組的正常運行及安全性取決于先進的控制策略和優越的保護功能。控制系統應以主動或被動的方式控制機組的運行，使系統運行在安全應許的規定范圍內，切各項參數保持在正常工作范圍內。控制系統可以控制的功能和參數包括：功率極限、風輪轉速、電氣負載的連接、起動及停機過程、電網或負載丟失時的停機、紐纜限制、機艙對風、運行時電量和溫度參數的限制。如風機的工作風速是采用BIN法計算十分鐘平均值確定小風脫網風速和大風切除風速，每個參數極限控制均采用回差法，上行點和下行點不同，視實際運行情況而定。對于變距型風力發電機組組與定槳距恒速型機組控制方法略有不同，即功率調節方式不同，它采用變槳距方式改變風輪能量的捕獲，從而使風機的輸出功率發生變化，最終達到限制功率輸出的目的。保護環節以失效保護為原則進行設計，當控制失敗，內部或外部故障影響,導致出現危險情況引起機組不能正常運行時，系統安全保護裝置動作，保護風機處于安全狀態。在下列情況系統自動執行保護功能：超速、發電機過載和故障、過振動、電網或負載丟失、脫網時的停機失敗等。保護環節為多級安全鏈互鎖，在控制過程中具有邏輯“與”的功能，而在達到控制目標方面可實現邏輯“或”的結果。此外，系統還設計了防雷裝置，對主電路和控制電路分別進行防雷保護。控制線路中每一電源和信號輸入端均設有防高壓元件，主控柜設有良好的接地并提供簡單而有效的疏雷通道。
　　（2）自動運行控制要求 
　　 A、開機并網控制
當風速十分鐘平均值在系統工作區域內，機械閘松開，葉尖歸位，風力作用于風輪旋轉平面上，風機慢慢起動，當發電機轉速大于20%的額的轉速持續五分鐘，轉速仍達不到60%額定轉速，發電機進入電網軟拖動狀態，軟拖方式視機組型號而定。正常情況下，風機轉速連續增高，不必軟拖增速，當轉速達到軟切入轉速時，風機進入軟切入狀態；當轉速升到發電機同步轉速時，旁路主接觸器動作，機組并入電網運行。對于有大、小發電機的失速型風力發電機組組，按風速范圍和功率的大小，確定大、小電機的投入，但大電機和小電機的發電工作轉速不一致，通常為1000r/m和1500r/m，在小電機脫網，大電機并網的切換過程中，要求嚴格控制，通常必須幾秒完成控制。
　　B、小風和逆功率脫網     小風和逆功率停機是將風機停在待風狀態，當十分鐘平均風速小于小風脫網風速或發電機輸出功率負到一定值后，風機不允許長期在電網運行，必須脫網，處于自由狀態，風機靠自身的摩擦阻力緩慢停機，進入待風狀態。當風速再次上升，風機又可自動旋轉起來，達到并網轉速，風機又投入并網運行。
　　C、普通故障脫網停機     機組運行時發生參數越限、狀態異常等普通故障后，風機進入普通停機程序，機組投入氣動剎車，軟脫網，待低速軸轉速低于一定值后，再抱機械閘，如果是由于內部因素產生的可恢復故障，計算機可自行處理，無需維護人員到現場，即可恢復正常開機。
　　D、緊急故障脫網停機
　　當系統發生緊急故障如風機發生飛車，超速、振動及負載丟失等故障時，風機進入緊急停機程序，機組投入氣動剎車的同時執行90°偏航控制，機艙旋轉偏離主風向，轉速達到一定限制后脫網，低速軸轉速小于一定轉速后，抱機械閘。
　　E、安全鏈動作停機
　　安全鏈動作停機指電控制系統軟保護控制失敗時，為安全起見所采取的硬性停機——葉尖空氣剎車、機械剎車和脫網同時動作，風力發電機組組在幾秒內停下來。