据有关资料的记载和研究，风力机部分的风能利用系数Cp可近似用以下公式表示：
在上式的基础上可以，通过Mat1ab进行计算可以得到大致的风轮变桨距的叶尖速比与风能利用率之比：
从图1中可以得到以下结论：
1）在某一个特定的桨距角β下，不管叶尖速比如何变化，仅存在唯一的风能利用系数最大值Cpmax，且仅有0．5左右；
2）对于任意的尖速比λ，桨叶节距角β=O°下的风能利用系数相对最大，随着桨叶角不断增大，风能利用系数迅速减小。
2 、风力发电机组的模型
本论文以兆瓦级的变桨距变速风力发电机组为研究对象。假设所采用的风力发电机组由一水平轴可变距风轮，通过增速器与发电机连接而成，系统方框图如下图：
为设计好控制器，建立风力发电机的动态模型是必要的前提条件。风力发电机组从控制系统角度来看可以分为三个子系统：风轮气动特性、传动特性和发电机模型。
2．1 风轮气动特性
在系统中，我们假定可变距的桨叶是刚性的。
由式（1），风轮吸收的功率（机械能）为：
风轮的动态模型由以下运动方程表示：
式中：Jr一风轮的转动惯量，kgm2；ωr一风轮转动的角速度，rad／s；Tr一风轮的气动转矩，N·m；n一齿轮箱增速器的传动比；Tm一从转动轴传递给刚性齿轮的扭矩，N·m。
风轮转矩与功率之间的关系为：
2．2 传动系统动态特性
风轮将风的动能转换成风轮轴上的机械能，然后这个能量要变成所需要的电能，而电能由高速旋转的发电机来产生。由于叶尖速度的限制，风轮旋转速度较慢，而发电机不能太重，而极对数较少，发电机转速要尽可能的高，因此就要在风轮与发电机之间连接齿轮箱增速器，把转速提高，达到发电机的转速。
