由于地球人口的不断增长,人类对能源的需求也在不断扩大,化石能源的开采以及消耗正在逐步攀升,由此导致的化石能源迅速枯竭以及依靠化石能源带来的环境问题开始困扰着人们。为了应对这一严峻考验,人们开始从两方面着手处理该问题,一方面积极采取措施控制化石燃料的开采,优化自身产业结构,节能减排,控制CO2等温室气体的排放量;另一方面积极探索,开发经济环保新能源。风力发电技术就是在这样的背景下逐渐发展起来的。鉴于风能的独特性,它不像其它一些自然资源在利用的过程中会对环境造成危害,在整个利用过程中不产生污染,再加上它的获取方便,可循环利用等特点,使得风能利用在新能源研发和使用领域占有一席之地。风力发电机组容量也随着风电技术的发展突飞猛进,从原先小到数瓦,大到千瓦,发展成为了千瓦再到兆瓦级的水平;从原先的只有陆上风电发展到海陆风电齐头并进;从原先的适应单一环境的风电设备变成适应多种环境。风电技术可谓是日新月异,一大批从事风电的技术人员和研究人员也应用而生。然而随着风力发电机组容量的增大,人们不光关注风力发电机组的效率问题,如何能够在保证功率的前提下控制机组的载荷,延长机组寿命和保证机组的运行安全也已经成为诸多学者研究的课题。本文以变速变桨距风力发电机组在额定风速下运行时风功率和气动载荷为研究对象。文章首先对风电技术的发展概况做了简单介绍,其次将风电的基本的空气动力学理论,等效转化原理进行阐述,在此基础之上对风力发电机组的风能利用效率、最大风功率获取、叶片气动载荷等传统问题进行了研究,然后重点针对风力发电机组在额定风速以下时由于风速的不稳定导致功率波动以及叶片疲劳载荷问题,采用了风力发电机组Ⅱ区功率与叶片气动载荷的协同控制策略,将传统桨距角控制和改进的过渡区柔性变桨控制相结合,采用实验室200kw风力发电机组数据进行计算,在Matlab上搭建风力发电机组各子系统模块仿真模型,最后组合成一个完整模型,通过Matlab和Bladed软件,计算风力发电机组的功率和叶片的气动载荷。本文的仿真和计算结果表明,采用过渡区柔性变桨控制策略,将Ⅱ区功率与叶片气动载荷协同控制与传统的变桨控制相比,在Ⅱ区功率基本保持不变的情况下可以减小叶片气动载荷,对来流风速不稳定情况下的载荷有一定的控制作用,证明了所提出控制策略真实、有效具有一定的利用价值。