篇一：电气工程概论论文
电气工程概论结课论文
中文摘要
电气工程涉及电机电器及其控制技术，电力系统及其自动化技术，电力电子技术与电力传动，高电压与绝缘技术，电工新技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合。该专业培养具有工程技术基础知识的和相应的电气工程专业知识，受过电工电子，控制系统及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。
关键词
电气工程 专业 启示 现状
基本内容
电机电器及其控制技术：
电机是以电磁感应现象为基础实现机械能与电能之间的转换及变换电能的机械，包括旋转电机和变压器两大类，其主要作用表现在三个方面，电能的生产、传输和分配，驱动各种生产机械和装配，作为各种控制系统和自动化智能化的重要部件。电机的应用领域，电力工业、工业生产部门与建筑业、交通运输、医疗办公设备与家用电器和航天航空国防。电机的发展不仅极大的提高了人类的生产力，同时也极大的丰富了人类的生活。在我们的日常生活中，电机无处不在，我们的空调，我们的电冰箱，我们的微波炉，我们的电脑，或多或少都有电机的存在，甚至有人把一个家庭中拥有电机的数量看作是衡量一个家庭生活水平的标准。可见电机在我们生活中的重要性。 电力系统及其自动化技术：
电力系统是由发电、输电、变电、配电、用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求组成的一个统一系统。电力的应用有照明、电加热、电力拖动、电化学和节约用电。为了充分发挥电力系统的功能和作用，应满足以下基本要求，满足用户需求、安全可靠性需求、环保和生态需求。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，并在同一地域内有机地组成一个整体，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。
电力电子技术与电力传动：
电力电子技术就是以电子器件为开关，把能得到的电源变换为所需要的电源的一门科学技术应用，它是电子工程、电力工程和控制工程相结合的一门技术，以控制理论为基础以微电子器件或微计算机为工具，以电子开关器件为执行机构实现对电能的有限转换。电力电子技术的发展方向主要有六个方面，集成化、模组化、智能化、高频化，不断提高装置效率和不断拓展电压应用范围。在如今节能与现代化的大背景下，电气传动的优势更加
被人们所看重。因此，电动汽车成了电气传动展示其优势的场所，而电动机车也将在电气传动技术下成为今后人们购车的选择。电气传动不仅被用于电动汽车行业，它还被应用于很多广泛的领域，可以这样说。大至一个国家，小至一个工厂，它所具有的电气传动自动化技术水平直接反应出了其现代化水平。
高电压与绝缘技术：
高电压与绝缘技术是以实验研究为基础的应用技术，主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象。其主要内容可分为四部分，各类电介质在高电场下的特性，电气设备绝缘试验技术，电力系统过电压与绝缘配合，高电压技术在各个领域的应用等。我国是个一次能源和电力负荷分布不均衡的国家。西部能源丰富，东部经济发达，因此，电能的输送就显得十分紧要，而一般的中压输电在如此长距离的输电过程中损耗十分巨大，几乎无法输电，高压输电变成了唯一的选择。高压输电不仅能输电，而且还具有明显的经济性。发电的方案有两种，一种就是在资源丰富的西部就地发电，然后将电输到东北的经济发达区，另一种是将西部的煤等资源通过火车运到东北然后再发电。经计算就地发电要比运输发电更加节约资源，这也就造就了我国现在的高压运输的电力策略。
电工新技术：
电工新技术的基础有新理论新原理、新材料、新技术，如超导电工技术、聚变电工技术、磁流体发电技术、磁流体推进技术、可再生能源发电、磁悬浮列车技术、燃料电池技术、飞轮储能系统、脉冲功率技术、微机电系统。电工新技术学科主要从事电磁现象的基础理论研究及新技术的开发与应用，为电气工程学科准备必要的理论基础。本学科的研究方向包括“场”、“路”、“器件”和“能”等方面的基础理论和新技术。它们既相对独立，又互相依赖。本学科的人才培养目标是：培养在电气工程学科内，能够牢固掌握电路和电磁场理论、现代网络理论、新型传感器技术等基础理论及新颖技术，有严谨求实的科学态度和工作作风，具备扎实的电气工程基础，能够从事科学研究、教学工作和独立担负专门技术工作能力的高级人才。
理论基础和分析方法
电气工程学科具有其各分支学科的专业理论外，还具有本学科的共性理论基础（电路理论、电磁场理论、电磁计量理论等），它与基础科学（如物理、数学等）的相应分支具有密切的联系，但又具有明显的差别。因为基础科学的主要任务是认识客观世界的本质及其内在规律，而技术科学的目的则在于改造客观世界以达到人们的预定要求。
有发展潜力的方向
我认为，高电压与绝缘技术是一个很有发展潜力的方向，经过几代人的不懈努力，我国目前基已本上进入了大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代。由于发电装机的不断增加，所以要求领域内要高度重视电网建设，保持电源与电网、输电与配电的协调同步发展；加强对区域网架、跨区输电线路和西电东送输电通道的建设；继续推进西电东送、南北互济，努力实现更大范围的资源优化配置促进区域间协调发展；加强城乡配网建设，解决大中型城市电网配电能力不足的问题，不断提高供电的可靠性。这些工作都需要大批专业人才的参与。由于我国电力工业的高速发展，电气专业的就业形势整体来看都不错，
尤其是随着我国主网电压等级的不断提升，高电压与绝缘技术专业的学生会有愈加广阔的职业舞台。
启示
通过这一个学期电气工程概论这门课程的学习，使我认识到本专业的性质、特点、发展以及所学技术的作用和地位，了解与本专业相关行业的工程现状和发展趋势，电气工程几乎渗透了社会的所有方面，包括农业、工业、国防、交通、生活等方面，对于国家的发展、人们生活的提高都具有重要作用。而作为实力雄厚、名列前茅的哈工大(威海)电气的一员，我在深感自豪的同时，又感到肩上的担子很重。在今后两年乃至更多的学习时间中，我一定首先要把基础打牢，然后选择自己比较感兴趣的方向进行你努力地钻研和学习，不断向成为一名电气工程师而奋斗！对于未来的工作，我比较偏向于有挑战、有激情的工作，总之一个目的，最大限度的是现在的人生价值，并对社会有所用处。
篇二：电气工程学科概论论文
电气工程概论论文
摘要：电气工程是现代社会的重要支柱。不论是电气时代还是信息时代，都是建立在对电能的利用与控制上，电是能量转换的枢纽和信息的载体，电能普遍应用在人民生活和社会生产中，为提高现代社会的生活水平及文明程度奠定了物质基础。电气自动化在工厂里应用比较广泛，可以这么说,电气自动化是工厂里唯一缺少不了的东西，是工厂里的支柱。本文介绍电气工程中的电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术学科，以及各自的研究热点内容，其中还有个人的展望和心得体会。
关键字： 电气工程 电机与电器 电力系统及其自动化 电力电子与电力传动高电压与绝缘技术 高电压与绝缘技术
绪论
经过本科阶段的学习，我对自己选择的电气工程专业有了一定的认识， 它与人们的日常生活以及工业生产密切相关，是高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用，而且它发展迅速，有着广阔的前景[1].
电气工程及其自动化涉及电力电子技术[2],计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合.在这里要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术、电气工程及自动化技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识，使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，以及电气工程及自动化领域的专业训练，具有解决电气工程技术与控制技术问题的基本能力[3]。她要培养的是德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质协调进步，能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理、电子与计算机技术应用等领域工作的“高素质、强能力、应用型”高级工程技术人才。
电气工程下设5个二级学科，分别为电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术。5个学科的研究领域自成一体，各有所长，发展势头强劲。
电机与电器
电机与电器的研究领域包括：电力系统中的大型发电机、电动机，有着广泛应用的中小型电机。前者侧重于运行分析、建模仿真及监测诊断，后者侧重于理论分析、设计方法及现代节能控制技术[4]。就电力工业本身而言，电机就是发电厂和变电站的主要设备，它在机器制造业和轻、重型制造工业中应用广泛。可以说，只要涉及电机的场所都能看到该学科的研究成果。主要从事大型电机运行分析、监测控制或故障诊断等相关技术工作，也可从事电机设计及运行控制和节能技术开发工作。
电机与电器专业主要培养掌握计算机应用技术、具备中小型电机和低压电器的制造与设计能力，电气控制系统的安装、调试、维护、技术管理等实践能力的应用型技术人才。
电机的类型：
按功能分为：
1) 发电机 : 把机械能转换为电能；
2) 电动机 : 把电能转换为机械能；
3)变压器、变频机、变流机、移相机 : 分别用于改变电能的电压、频率、电流及相位；
4)控制电机 : 作为自控系统中的元件。按功能分为：
电机中所用的材料：
1．导电材料 作为电机中的电路系统。为减小I2R损耗，要求材料的电阻率小。常用紫铜及铝。
2．导磁材料 作为电机中的磁路系统。要求材料具有较高的磁导率和较低的铁耗系数，常用硅钢片、钢板和铸钢。
3．绝缘材料 作为带电体之间及带电体与铁心间的电气隔离。要求材料的介电强度高且耐热强度好。按耐热能力可分为A、E、B、F、H、C等6级.
4 结构材料 使各部分构成整体、支撑和连接其他机械。要求材料的机械强度好，加工方便，重量轻。常用铸铁、铸钢、钢板、铝合金及工程塑料。 电机中的损耗：
铜耗pcu：电机运行时，导体中电流产生电阻损耗I2R
铁耗pFe：铁心中交变磁通产生磁滞损耗和涡流损耗
机械损耗pm ：转动部分与轴承、电刷及空气间的摩擦，其大小与电机结构及转速有关。
附加损耗pad：由于齿槽存在，谐波，漏磁等因素而引起的额外损耗。当电机产生的热量等于电机散发出去的热量时，电机的温度便不再上升而达到某一稳定数值，此值与周围冷却介质温度之差，称为温升.
电机的发热：
温度极限内长期工作时，绝缘材料的电性能、机械性能和化学性能都不会显著变坏，通常可保证20年的寿命。若超过此温度，绝缘材料会因迅速老化而使性能变坏，严重时可被烧毁，造成电机的损坏
电机的防护：
方式有开启式、防护式、封闭式和防爆式几种
开启式电机的定子两侧和端盖上都有很大的通风口，只能在清洁、干净的环境中使用。
封闭式电机的机座和端盖上均无通风孔，完全是封闭的，适用于尘土多、特别潮湿，有腐蚀性气体，易受风雨、易引起火灾等较恶劣的环境
防爆式电机在封闭式基础上制成隔爆形式，机壳有足够的强度，适用于有易燃易爆气体的场所，如矿井、油库、煤气站等。
研究电机时常用的基本定律：全电流定律（安培环路定律）、电磁感应定律、电磁力定律、电路定律、磁路及磁路定律。
Ansoft maxwell 基本操作介绍：
磁场分析方法：
有限元计算步骤:
Maxwell场量计算过程
:
现在电机设计是该专业中比较热门的方向，电机的设计不得不提到设计软件有：ansoft、ansys、flux。其中较为常用的是ansoft其分析的基本过程： 建模
材料属性载荷及边界网格剖分计算机解算后处理[5].
高电压与绝缘技术
高电压与绝缘技术主要运用于：电力系统防雷保护设计、绝缘子在线监测、防污闪、水果保鲜、真空断路器设计、脉冲储能技术及军工产品等，其研究内容与多个学科交叉，如脉冲与等离子方向、超导技术方向、自动化方向等[7]。
主要在电力系统、电工制造和技术物理等领域从事高电压、强电流技术、绝缘技术、放电应用技术、过电压防护技术、电磁兼容技术等方面的研究，或从事设计、制造、运行工作[8]。如今，高电压这一传统专业又创新意，显现出前所未有的生机，可谓“老树发新枝”。
绝缘：是指使用不导电的物质将电位不等的导体分隔开来，从而保持不同的电位。
绝缘分类：绝缘通常可分为气体绝缘、液体绝缘和固体绝缘三类。在实际中，研究最多的是气体绝缘，使用最多的且最为可靠的是固体绝缘。
绝缘要解决的问题主要是如何选择合适的绝缘距离以及如何提高绝缘体的耐压[9]。
气体放电：
气体中流通电流的各种形式统称为气体放电。气体由绝缘状态突变为良导电态的过程，称为击穿。当击穿过程发生在气体与液体或者气体与固体的交界面上时，称为沿面闪络。在实际中，很多设备采用空气绝缘，有可能发生电晕放电、火花放电和电弧放电。两大理论：汤逊放电理论（需要巴申定律的补充）和流注
理论[10]。
防雷装置：
常用的防直接雷的装置是：避雷针和避雷线。它们是由导体制成，比被保护设备为高，且具有良好的接地装置。避雷针（线）的作用是将雷吸引到自己身上并安全导入地中[11]。
常用的防进行波过电压的装置是避雷器。避雷器与被保护设备并联，其作用是释放过电压能量，限制过电压水平，从而保护设备的绝缘。目前使用最广泛的避雷器是氧化锌避雷器[12].
架空输电线路防雷：
1.为了降低雷绕击导线的概率，通常330~500kV线路采用双避雷线（保护角不同）；山区的220kV线路也采用双避雷线；
2.平原的220kV及110kV线路可用单避雷线。
35kV及以下的线路，因其绝缘很弱，装避雷线对限制感应雷过电压的效果不大，所以一般不沿全线装设避雷线。
3.增加绝缘子片数亦可提高线路的防雷水平，但这会增加费用（包括绝缘子和杆塔），一般不会采取这种办法。
4.降低杆塔的接地电阻是提高线路耐雷水平的最经济的办法。
电力系统接地：
电力系统接地主要分为三种：防雷接地，工作接地和保护接地[13]。
防雷接地：以把强大的雷电流安全导入大地为目的的接地。防雷接地要求接地电阻值在1~30Ω。
工作接地：因电力系统正常运行方式的需要而设置的接地。通常要求接地电阻为0.5~10Ω。
保护接地：为保证人身安全而设置的接地，如高压电气设备的金属外壳接地。要求接地电阻为1~10Ω。
接地体：
输电线路杆塔和避雷针的防雷接地常采用占地面积不大的垂直接地体和水平接地体。在一般土壤中，单根长度为2.5m的垂直接地体的工频接地电阻约为30Ω。如果单根接地体不能满足需求时，可以用多根垂直接地体并联。
电力系统及其自动化
一、二次系统：
与电能的发送传输分配直接有关的系统属于一次系统。用于一次系统的设备属于一次设备，如发电机、传输线、开关、断路器等[14]。
对于一次系统实现测量、控制、信号、保护、自动及远动的功能的系统属于二次系统。用于二次系统的设备属于二次设备，如保护继电器、控制装置、计量表等。
电气主接线：
发电厂和变电所的电气主接线分为四类：单母线接线、单母线分段接线、带旁路母线的单母线、双母线接线[15]。
电网调度:
篇三：电气工程概论论文
浅谈风能的开发利用
【摘要】：风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促进发电机发电。风力发电是风能利用中最基本的一种方式。风力发电没有燃料问题。也不会产生辐射或污染，将成为全球能源工业增长最快的部门。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行，我国也在西部地区大力提倡。现在风力发电机比几年前的性能有很大的提高和改进。
【关键词】：风能、风力机、风力发电
【引言】：稳定、可靠和清洁的能源供应是人类文明、经济发展和社会进步的保障，煤炭、石油、天然气等化石能源支持了19世纪和20世纪近二百年的人类文明的进步和发展。然而，化石燃料的大量消耗，不仅让人类面临资源枯竭的压力，同时也感到了环境恶化的威胁。21世纪是科技、经济和社会快速发展的世纪，也将是化石燃料时代向具有持续利用能力的可再生能源时代过渡，逐步开创一个人类摆脱化石燃料桎梏的能源新时代的世纪。可再生能源的开发和利用在世界的能源供需平衡中占据十分重要的地位。现在利用的可再生能源由太阳能、风能、生物质能、地热能、潮汐能等，形成了一定规模的可再生能源技术装备制造能力，为可再生能源的大规模的开发和利用奠定了基础。风能是太阳能的一种转化形式，是一种不生产任何污染排放的可再生的自然资源。风能开发利用已有几千年的历史，而风力发电是近期内技术成熟的，具有大规模发展潜力的可再生能源技术，在远期有可能成为世界重要的替代能源。风能安全、清洁、资源丰富、取之不竭。不同于化石能源，风能是一种永久性的大量存在的本地资源，可以为我们提供长期稳定的能源供应。随着风能的发展趋势，世界风力发电机的装机容量到2020年预计会达到12.45千瓦，发电量占世界电力消费量的12％。因此，风能将是21世纪最有发展前景的绿色能源，是人类社会经济可持续发展的主要新动力源。
1开发利用风能的动因
各国开发利用风能的动因并不相同，而且随着时间的推移，开发利用风能的原
因也在变化。
1.1经济驱动力
能源供应的经济最优化提供了重视开放利用的基本原理。在偏远地区，电力供应困难。与常规电网延伸和柴/汽油机发电相比，利用小型离网风力发电系统供电有成本优势。进入工业社会后，人类在飞速发展自己的文明过程中经历了多次能源危机。人们开始认识到，无限开采煤炭、石油、天然气等化石能源，终有资源枯竭的一天。为了人类社会的可持续发展，当务之急是寻找和研究利用其他可再生的替代能源。风能作为新能源中最具工业开发潜力的可再生能源，就格外引起人们的瞩目。一些国家要进口化石能源来满足本国内能源的消费。风能的开发利用可以减少对国外能源的依赖，并加强本国的能源供应安全水平，国内的化石能源价格变化较小，社会经济稳定性也因此而增强。风力发电技术属于新兴技术，风电产业是朝阳产业。风力发电技术的研发、示范到商业化发展，最终进入市场，将给整个能源产业带来新的活力，成为国民经济的一种新的经济增长点。一个国家如果开发利用风能技术早，就有可能占据风能利用的技术和市场优势。
1.2.环境驱动力
处了人们先认识到的烟尘、SO2等区域性的污染外，世界上越来越多的人开始认识到CO2等温室气体的大量排放对全球气候变暖给人类社会带来的有害影响。冰山消融、海平面升高、大气环流和海洋异变导致自然灾害的频发、土地荒漠化，使“地球村”的效应更为明显，各国都认识到必须共同采取措施缓解和影响这种变化。这迫使人们重视寻找其他可再生的替代能源。风能在能源转化过程中不会产生任何排放物，因此不会带来全球环境污染。
1.3.社会驱动力
风能份额增加时，会创造很多间接和直接的就业机会。除了在工厂的生产和装机过程中创造就业之外，在设备维护方面也会提供就业机会。另外，在一些国家中，风能开发利用已经成为热点问题，得到公众的支持。绿色电力的发展就是一个典型的例子，人们自愿以高于化石电力的价格购买风电和其他可再生能源电力。
1.4技术驱动力
随着科技的进步，空气动力学理论的不断发展、新型高强度、轻质材料的出现，
计算机设计技术的广泛应用和自动控制技术的不断改进，机械、电气、电子元件制造技术的成熟，为风电技术向大功率、高效率、高可靠性和高度自动化方向发展提供了条件。
2风能的基本特征
各地风能资源的多少，主要取决于该地每年刮风的时间长短和风的强度如何。所以在谈这个问题之前要涉及到一些关于风能的最基本知识，了解风的某些特性，如风速、风级、风能密度等。
2.1风速
风的大小常用风的速度来衡量，风速是单位时间内空气在水平方向上所移动的距离。专门测量风速的仪器，有旋转式风速计、散热式风速计和声学风速计等。它是计算在单位时间内风的行程，以m/s、km/h等来表示。因为风湿不恒定的，所以风速经常变化，甚至瞬息万变。风速是风速仪在一个极端时间内测到的瞬时风速。若在指定的一段时间内测得多次瞬时风速，将它平均计算起来，就得到平均风速。当然，风速仪设置的高度不同，所得风速结果也不同，它是随高度升高而增强的。风速是一个随机性很大的量，必须通过一定长度时间的观测计算出平均风功率密度。
2.2.风级
风级是根据风对地面或海面物体影响而引起的各种现象，按风力的强度等级来估计风的大小。
2.3风能密度
通过单位截面积的风所含的能量称为风能密度。风能密度是决定风能潜力大小的重要因素。风能密度和空气的密度有直接关系，而空气的密度则决定于气压和温度。因此，不同地方、不同条件的风能密度是不同的。一般来说，海边地势低，气压高，空气密度大风能密度也就高。在这种请款下，若有适当的风速，风能潜力自然大。所以说，风能密度大，风速达，则风能潜力好。
2.4风能的大小
风能的大小实际是气流流过的动能，总体上说，风能的大小与风速和风能密度有关，但是计算起来二者不是相等的关系。必须指出，风的能量大小与风速是成立方关系，也就是说，在风能密度没有多大变化时，风速的大小将是风能的决定
因素。
3风力发电设备
从能量转换的角度来看，风力发电机组包括两大部分：一部分是风力机，由它将风能转换为借些能；另一部分是发电机，由它将机械能转换为电能。
3.1风力机
一切在气流中能产生旋转或摆动的机械运动都是风能转换的形式，可用于这类机械转换的系统就叫风能转换系统，其中以旋转运动为特征的风力机得到了最广泛的应用。风力机的种类繁多：根据它收集风能的结构形式及在空间的布置，可分为水平轴式或垂直轴式；也可以分为从塔架位置上，分为上风式和下风式；还可以按桨叶数量，分为单叶片、双叶片、三叶片、四叶片和多叶片式。风力机的形式数不胜数，因为自古以来人们研制的风力机太多。但是无论何种风能转换装置或系统，都不外乎由风能收集器、控制机构、传动和支撑部件等组成。现代风能转换系统还包括发电、蓄能等辅助系统。当然，随着技术的不断发展，风力机的形式还会增加。风力发电机中采用的风力机，在结构形式上，水平轴式和垂直轴式都存在，但数量上水平轴式的风力机占绝大多数达98％以上，垂直轴式的主要是达里厄型，并主要在北美国家使用。这两种型式的风力机都抑制除单机容量为300、500、600、750KW及MW级以上的，并且风力机多为三叶片、下风向式的。为了在高风速是控制风力发电机的转速及输出功率，水平轴风力机普遍采用全翼展或1/3翼展桨距控制或叶片失速控制。为了阵风和风剪切力施加于叶片上和塔架上的负载，大型水平轴风力机叶片与主传动轴间采用跷跷板式联结。为了充分地利用风能，使风力机运行于接近最高效率，变速运行越来越来受到重视，但同时需要解决维持发电机输出电能的频率恒定，也即是需要变速恒频系统。为了实现变速恒频运行，已经使用的有交流—直流—交流变换系统，正在研究和开发的有磁场调制发电机系统、双馈异步发电机系统及滑差频率励磁异步发电机系统等。
3.2风力发电系统及装置
3.2.1风力发电机组的系统组成
风力发电系统是将风能转换为电能的机械、电气及其控制设备的组合，通常包
括风轮、发电机、变速器及有关控制器和储能装置。风力发电机组的单机容量范围为几十瓦—几兆瓦。
典型的风力发电系统通常由风能资源、风力发电机组、控制装置、蓄能装置、备用电源及电能用户组成。风力发电机组是实现由风能到电能转换的关键设备。由于风能是随机性的，风力的大小时刻在改变，必须根据风力大小及电能需要量的变化及时通过控制系统来实现对风力发电机的启动、调节、停机、故障保护以及对电能用户所接负荷的接通、调整及断开等操作。在小容量的风力发电机系统中，一般采用由继电器、接触器及传感元件组成的控制装置。在大容量的风力发电系统中，现在普遍采用微机控制。储能装置是为了保证电能用户在无风期间内可以不间断地获得电能而配备的设备。另一方面，在有风期间，但风能急剧增加时，储能装置可以吸收多余的风能。为了实现不间断地供电，有的风力发电系统配备了备用电源，如柴油发电机组。
3.2.2调向机构
水平轴风力机的调向机构是用来调整风力机的风轮叶片旋转平面与空气流动方向相对位置的机构。因为当风轮叶片旋转平面与气流方向垂直时，也即是迎着风向时，峰立即从流动的空气中获取的能量最大，因而风力机的输出功率最大，所以调向机构又称为迎风机构。小型水平轴风力机常用的调向机构有尾舵和尾车，两者皆属于被动对风调向。风电场中并网运行的中大型风力机则采用由伺服电动机驱动的齿轮传动装置来进行调向，伺服电动机则是在风信标给出的信号下转动。伺服电动机可以正反转，因此可以实现两个方向的调向。
3.2.3发电机
微型及容量在10KW以下的小型风力发电机组，采用永磁式或自励式交流发电机，经整流后向负载供电及向蓄电池充电；容量在100KW以上的并网运行的风力发电机组，则应用同步发电机或异步发电机。同步发电机所需励磁功率小，仅约为额定功率的1％；通过调节励磁可以调节电压及无功功率，可以向电网提供无功功率，从而改善电网的功率因数。但同步发电机在阵风时因输入功率有强烈的起伏，瞬态稳定性是个严重问题，通常需要采用变桨距发力机，以使得瞬态扭矩能被限制在同步发电机的牵出扭矩之内；同步发电机还需要严格的调速及同步并网装置。在具有大容量同步发电机装机容量和低感抗的网络中，采用配有异步发