本发明涉及风力发电机组叶轮超速保护装置领域，具体为一种风力发电机组叶轮超速保护控制装置及方法，其包括转速测量传感器、控制器、继电器、变桨系统和主控系统；转速测量传感器、控制器和继电器均设置在叶轮内，转速测量传感器能够采集三个正交轴x、y、z正向和反向的角速度，控制器与继电器控制连接；变桨系统设置在叶轮内；主控系统设置在机舱内；本装置继电器常开触点作为触发变桨系统紧急顺桨停机的执行机构，主控系统、本装置继电器常开触点和变桨系统形成串联回路。本发明中，转速测量传感器可灵活选择安装点，且转速测量传感器直接与叶轮连接采集其转速，无中间传动机构，另外能安全可靠的控制变桨系统执行紧急顺桨停机指令。