1 制動功能
制動系統是風力發電機組安全保障的重要環節，在硬件上主要由葉尖氣動剎車和盤式高速剎車構成，由液壓系統來支持工作。制動功能的設計一般按照失效保護的原則進行，即失電時處于制動保護狀態。在風力發電機組發生故障或由于其他原因需要停機時，控制器根據機組發生的故障種類判斷，分別發出控制指令進行正常停機、安全停機以及緊急停機等處理，葉尖氣動剎車和盤式高速剎車先后投入使用，達到保護機組安全運行的目的。
2 獨立安全鏈
系統的安全鏈是獨立于計算機系統的硬件保護措施，即使控制系統發生異常，也不會影響安全鏈的正常動作。安全鏈采用反邏輯設計，將可能對風力發電機造成致命傷害的超常故障串聯成一個回路，當安全鏈動作后，將引起緊急停機，執行機構失電，機組瞬間脫網，從而最大限度地保證機組的安全。發生下列故障時將觸發安全鏈：葉輪過速、看門狗、扭纜、24V電源失電、振動和緊急停機按鈕動作。
3 防雷保護
多數風機都安裝在山谷的風口處或海島的山頂上，易受雷擊，安裝在多雷雨區的風力發電機組受雷擊的可能性更大，其控制系統最容易因雷電感應造成過電壓損害，因此在600kW風力發電機組控制系統的設計中專門做了防雷處理。使用避雷器吸收雷電波時，各相避雷器的吸收差異容易被忽視，雷電的侵入波一般是同時加在各相上的，如果各相的吸收特性差異較大，在相間形成的突波會經過電源變壓器對控制系統產生危害。因此，為了保障各相間平衡，我們在一級防雷的設計中使用了3個吸收容量相同的避雷器，二、三級防雷的處理方法與此類同。控制系統的主要防雷擊保護：①主電路三相690V輸入端（即供給偏航電機、液壓泵等執行機構的前段）做了一級防雷保護；②對控制系統中用到的兩相220V電壓輸出端（電磁閥、斷路器、接觸器和UPS電源等電子電路的輸入端）采取二級防雷措施；③在電量采集通信線路上安裝了通信避雷器加以保護；④在中心控制器的電源端口增加了三級防雷保護。
4 硬件保護
硬件本身的保護措施主要采取了3種方法：硬件互鎖電路、過電壓以及過電流保護。
①風力發電機組中的左、右偏航電機和大、小發電機只有一個可以運行，我們通過接觸器輔助觸點的互聯對其進行了互鎖。例如：左右偏航電機接觸器正常情況下處于斷開狀態，其各自的輔助觸點處于閉合狀態。我們將左偏航電機的輔助觸點傳接到右偏航電機回路里，右偏航電機的輔助觸點串接到左偏航電機回路里；當機組需要左偏航時，左偏航接觸器帶電，而串在右偏航電機回路里的左偏航接觸器輔助觸點斷開，從而保障了正確的偏航。當由于誤動作引起左右偏航電機接觸器都帶電時，它們的輔助觸點都斷開，機組不進行偏航，從而達到了保護機組安全運行的目的。
②在設計時，對斷路器、接觸器等選件都進行了負荷計算。選擇的原則：既留有裕量也不會使執行機構等受到沖擊，當有瞬時沖擊電流通過電纜傳入控制柜時，控制系統具有自我保護的能力。
③通過將快速熔斷器、速斷保護的斷路器（根據各自的負荷計算允許通過的電流）等串在執行機構的前端，防止了大電流流過回路，從而減少了不必要的損害。
5 接地保護
在整個控制系統中用了以下5種接地方式，來達到安全保護的目的。
①工作接地。變壓器的中性點設置接地。
②保護接地。為了防止控制系統的金屬外殼在絕緣被破壞時可能帶電，以致危及人身安全而設置的接地。
③防雷接地。避雷器的一端與控制系統中被保護的設備相連，另一端連接到地下，能把雷電流引入大地。
④防靜電接地。將控制系統中的金屬可導電部分在工作過程中產生的靜電電流引入大地。
⑤屏蔽接地。為防止外界磁場對流經電纜的信號產生影響，設計時選用了屏蔽電纜，并將電纜屏蔽層接地。
6 電網掉電保護UPS電源
風力發電機組離開電網的支持是無法工作的，一旦有突發故障而停電時，控制計算機由于失電會立即終止運行，并失去對風機的控制，控制葉尖氣動剎車和機械剎車的電磁閥就會立即打開，液壓系統會失去壓力，制動系統動作，執行緊急停機。緊急停機意味著在極短的時間內，風機的制動系統將風機葉輪轉數由運行時的額定轉速變為零。大型的機組在極短的時間內完成制動過程，將會對機組的控制系統、齒輪箱、主軸和葉片以及塔架產生強烈的沖擊。緊急停機的設置是為了在出現緊急情況時保護風電機組安全的。然而，電網故障無須緊急停機；突然停電往往出現在天氣惡劣、風力較強時，緊急停機將會對風機的壽命造成一定影響；風機主控制計算機突然失電就無法將風機停機前的各項狀態參數及時存儲下來，這樣就不利于迅速對風機發生的故障作出判斷和處理。針對上述情況，對控制電路作了相應的改進。在控制系統電路中加設了一臺1kVA的在線UPS后備電源，這樣當電網突然停電時，UPS機及時投入，為風機的控制系統提供足夠的動力，使風機制動系統按正常程序完成停機過程。
