同步发电机的并网方式一般有两种：一种是准同步直接并网，在大型风力发电中很少使用;另一种是交流总是交替并网。近年来，随着大功率电子元器件的迅速发展，变速恒频风力发电机组得到了迅速的发展。同步发电机也广泛应用于风力发电机。

为了降低变速箱的传动损失和故障概率，一些风力机采用风力机直接驱动同步发电机，成为无齿轮风力机。发电机的转速与风轮的转速相同，随着风速的变化，风轮可以转换更多的风能，从而减轻了负载，减轻了部件的重量。发电机的缺点是结构复杂，制造工艺要求高。它需要变换器与电网频率同步，变换后能量损失。

控制系统包括控制和监测两部分，控制部分又分为手动和自动。运行维护人员可在现场根据需要进行手动控制，自动控制应该在无人值守的条件下实施运行人员设置的控制策略，保证机组正常安全运行。监测部分将各种传感器采集到的数据送到控制器，经过处理作为控制参数或作为原始记录存储起来，在机组控制器的显示屏上可以查询，也要送到风电场中央控制室的电脑系统，通过网络或电信系统弦长数据还能传输到业主所在城市的办公室。

安全系统要保证风力发电机组在发生非正常情况时立即停机，预防或减轻故障损失，关键部件采用了“失效——保护”的设计原则。如制动系统的叶尖制动片在运行时是利用液压系统的高压油保持叶尖制动片与叶片外形组成一个整体，同时保持机械制动器的制动钳出于松开状态，一旦发生液压系统失灵或电网停电，叶尖制动片和制动钳将在弹簧作用下立即使叶尖制动片旋转90°，制动钳变为夹紧状态，风轮被制动停止旋转。