风电机组单机容量从最初的数十千瓦级已经发展到兆瓦级，控制方式从基本单一的定桨距、定速控制向变桨距、变速恒频控制方向发展。根据机械功率的调节方式、齿轮箱的传动形式和发电机的驱动类型，可对风电机组按机械功率调节方式、传动形式、发电机调速类型和风轮主轴类型等四种方式分类。

1.按机械功率调节方式分类

（1）定桨距控制。桨叶与轮毂固定连接，桨叶的迎风角度不随风速而变化。依靠桨叶的气动特性自动失速，即当风速大于额定风速时，输出功率随风速增加而下降。

（2）变桨距控制。风速低于额定风速时，保证叶片在最佳攻角状态，以获得最大风能；当风速超过额定风速后，变桨系统减小叶片攻角，保证输出功率在额定范围内。

（3）主动失速控制。风速低于额定风速时，叶片的桨距角固定不变；当风速超过额定风速后，变桨系统通过增加叶片攻角，使叶片处于失速状态，限制增加风轮吸收功率，减小功率输出；而当叶片失速导致功率下降，功率输出低于额定功率时，适当调节叶片的桨距角，提高功率输出。

2.按传动形式分类

（1）高传动比齿轮箱型。用齿轮箱连接低速风轮和高速发电机，减小发电机体积重量，降低电气系统成本。但风电机组对齿轮箱依赖较大，由于齿轮箱导致的风电机组故障率高，齿轮箱的运行维护工作量大，易漏油污染，且导致系统的噪声大、效率低、寿命短。

（2）直接驱动型。应用多极同步风电机组可以去掉风力发电系统中常见的齿轮箱，让风电机组直接拖动发电机转子运转在低速状态，解决了齿轮箱所带来的噪声、故障率高和维护成本大等问题，提高了运行可靠性。但发电机极数较多，体积较大。

（3）中传动比齿轮箱（半直驱）型。这种风电机组的工作原理是以上两种形式的综合。中传动比型风电机组减少了传统齿轮箱的传动比，同时也相应地减少了多极同步风电机组的极数，从而减小了发电机的体积。

3.按发电机调速类型分类

（1）定速恒频型。采用异步电机直接并网，无电力电子变流器，转子通过齿轮箱与低速风电机组相连，转速由电网频率决定。定速异步发电机结构简单、可靠性高，但只能运行在固定转速或在几个固定转速间切换，不能连续调节转速以捕获最大风电功率。此外，在风电机组转速基本不变的情况下，风速的波动直接反映在转矩和功率的波动上，因此机械疲劳应力与输出功率波动都比较大。

（2）变速恒频型。异步发电机或同步发电机通过电力电子变流器并网，转速可调，有多种组合形式。目前实际应用的变速恒频机组主要有两种类型：采用绕线式异步发电机通过转子侧的部分功率变流器并网的双馈风电机组；采用永磁同步发电机通过全功率变流器并网的直驱永磁同步风电机组。与定速恒频机组相比，变速恒频风电机组可调节转速，进行最大功率跟踪控制，提高了风能利用率；风速变化而引起的机械功率波动可变为转子动能，从而减小机械应力，对输出功率的波动也可起到平滑作用。

4.按风轮主轴类型分类

（1）水平轴风电机组。风轮旋转轴与地面平行，主要分为升力型和阻力型。其中：升力型风电机组利用叶片的两个表面空气流速不同，从而产生转矩，使风轮旋转；阻力型风电机组则利用叶片在风轮旋转轴两侧受到风的推力不同，从而产生转矩，使风轮旋转。由于升力型风轮旋转轴与风向平行，转速较高，且具有较高的风能利用系数，使用较为广泛。

（2）垂直轴风电机组。风轮旋转轴与地面垂直，与水平轴风电机组一样，作用在叶片上的风力可分解成与风垂直和与风平行的两个分力，垂直方向的分力称为升力，平行方向的分力称为阻力。主要依靠升力的作用来工作的机组称为升力型风电机组，如达里厄型风电机组和在其基础上发展起来的直线翼垂直轴风电机组。主要依靠阻力来工作的风电机组称为阻力型风电机组，如萨渥纽斯型。