风能到电能的转化过程可以从机械功率的角度理解。风轮从风中提取动能，将其转化为机械功率，并通过齿轮传动等机构驱动发电机发电。风轮的输入功率P_in与风速v、风轮面积A、空气密度ρ以及风能利用系数Cp有关，关系式可表述为P_in = Cp(λ,β) × 0.5 × ρ × A × v^3，其中Cp是关于叶尖速比λ和桨距角β的函数，且0 < Cp ≤ 1。λ表示叶尖速度与风速之比，β为叶片的俯仰角，用以控制受力与扭矩。

在实际运行中，存在一个最佳叶尖速比λ_max，使在固定桨距角β下风能利用系数最大，从而实现最大风功率捕获。风速不同，转速与输出功率需要通过变速与桨距角控制实现自适应九州KU酷游。低风速时通常将桨距角设为较小甚至为零，以提高Cp并争取更高的风能利用；当风速达到额定值并持续增大时，通常通过增大桨距角来降低Cp，从而降低风轮转速、控制输出功率，避免超出额定功率；达到极端风速时进入保护模式，避免机组损伤。

风机的结构与控制要点包括：转子轮毂与叶片、齿轮箱用于降扭增速并传递机械能至发电机、发电机将机械能转化为电能、制动器用于在极端或维护时停止叶轮，以及液压或其他执行机构实现叶片Pitch角的调节。齿轮传动存在能量损耗，发电过程也会受到机械与电气两端的控制约束，需要综合考虑振动、平衡与故障诊断等因素。

发出的交流电经变压与并网控制后接入电网，网侧变换器在并网控制中发挥作用，确保无功功率、功率因数和电网遵循性等要求得到满足。通过这整套系统，风速的变化可以通过调节叶片角度和电机控制实现风能的高效、安全传输，最终稳定地把风能转化为电网所需的电功率。

为了提升运行可靠性，风机的监控与预测也十分关键。对高转速部件（如高速轴承等）的剩余寿命进行预测，可以在下一次检修时提前更换，减少故障停机时间，提高利用率，并降低运维人员跨区域工作的频次。