风力发电机状态监测与故障诊断技术研究

赵悦彤 贺奕铭

【摘 要】随着信息技的不断发展，风力发电机的状态诊断技术得到了优化，并且故障诊断技术为现阶段的研究重点，本文先对风力发电机的故障特点进行了总结，又从齿轮、发电机、叶片、电气系统，四个方面对风力发电机状态检测与故障诊断技术分析进行了整理，希望为关注这一话题的人们提供参考。

【关键词】风力发电机；状态检测；故障诊断

引言：虽然现阶段我国的社会经济得到了快速发展，但由于我国之间的环境保护意识不高，没有在经济建设的过程中进行环境保护工作，出现了环境日益恶化的现状，为了降低风力发电机的故障概率，需要合理应用检测、诊断技术，及时找出风力发电机运行中存在的故障并优化，保障绿色能源能够得到合理应用。另外，在优化风力发电机的故障诊断效率时，可以将工作重点放在信息技术中，发挥出信息技术的实际意义。

一、风力发电机的故障特点

风力发电机在运行的过程中，会将风能转化为电能，达到风力发电的目的。但在实际运行的过程中，由于风力发电机的应用环境较恶劣，发生故障问题的概率较大，其中叶片、发电机等部位为常见的故障位置，一旦检修人员没有及时发现这一问题，风力发电机出现故障问题，会降低发电效率，对企业运行发展有直接的影响。另外，风力发电机在运行时需要零部件相互配合，应用传统方法进行故障检查时，难以发现其中存在的问题，对风力发电机运行情况有直接的影响，为了转变这一现状，需要从机械部分、电气部分等几个方面进行故障检查，保障风力发电机能够稳定运行。

二、风力发电机状态检测与故障诊断技术分析

（一）齿轮箱

为了能够进一步了解风力发电机的状态检测与故障诊断技术，需要从齿轮箱这一部分分析，第一，齿轮箱为风力发电机中的重要组成部分，关系着主轴与发电机的运行质量，并且风力发电机在运行的过程中，这一部分发生故障问题的概率较高，例如：轴承故障、齿轮故障等，对风力发电机的运行有直接的影响，现阶段风力发电企业对风力发电机的状态、故障检测的重視程度逐渐提高，并且转变了传统的诊断方法，从温度的角度出发进行检测，在检测中，一旦发现齿轮箱的温度过高，需要立即检查出现的问题，并进行优化调整，保障计算机系统能够稳定运行，并推进电力发电机裕运行发展[1]。第二，在齿轮箱诊断时，由于其中的内部结构较为复杂，运行状态检测工作较为困难，为了能够进一步提高风力发电机的诊断效率与准确性，可以先整理出风力发电机运行中常见的问题，之后有针对性的检查发电机的运行情况，一旦发现齿轮箱中存在运行不稳定的情况，需要快速整理并优化调整，推进风力发电机稳定运行。

（二）发电机

风力发电机状态检测与故障诊断技术分析中，为了能够进一步提高分析有效性，需要从发电机这一角度出发分析，第一，发电机的应用目的为将机械能转化为电能，技术人员合理进行故障诊断工作，能够保障发电机处于良好的运行环境。进而在运行状态检测的过程中，为了达到提高诊断效率的目的，需要将重点检查工作放在振幅、温度、线圈等方面，例如：技术人员可以先了解发电机的运行情况，在发电机不同的状态下检测其温度，构建发动机正常运行时温度的标准范围，在故障检测工作中按照这一标准分析，及时了解其中存在的问题，并进行优化调整，避免影响风力发电机运行发展[2]。另外，为了能够进一步提高故障识别效率与准确性，需要技术人员按照发电机的运行情况，合理选择检测角度，了解发电机中存在的故障问题，快速找出故障点，并优化调整，推进风力发电机稳定运行。第二，在检查发电机的运行情况时，为了提高故障查找效率，可以构建非线性数学模型，将风力发电机的各个部分融入到其中，明确发电机中的不足，并进行优化调整，保障风力发电机能够稳定运行。

（三）叶片

为了提高风力发电机状态检测与故障诊断技术的应用合理性，需要从叶片这一角度进行整理，第一，风力发电机中的叶片主要作用为吸收风能，叶片长度大部分为40米，为纤维增强型材料构建而成的，一旦这一部分出现受损问题，修复工作极为困难，为了降低这一问题的发生概率，可以在检测工作中应用光纤光栅传感器，检测叶片周围存在的问题，并有针对性的调整叶片的运行状态，避免出现严重的故障问题，影响风力发电机整体运行。第二，在进行叶片状态检测工作时，为了提高运行状态检测有效性，需要在调整传感器时，将工作重点放在适应环境中，提高叶片的抗腐蚀性、抗裂缝性，优化风力发电机的运行稳定性。另外，在进行叶片故障诊断时，可以将诊断重点放在腐蚀、断裂中，并定期进行维修整理，保障风力发电机能够稳定运行。

（四）电气系统

分析风力发电机状态检测与故障诊断技术时，可以从电气系统这一角度出发整理，在分析这一内容时，可以从以下两个角度进行总结。第一，电气系统的应用意义主要为传递信号，调控电气输出情况，但由于电气系统的精密性较高，需要应用专业设备详细分析系统中的故障问题，例如：从线路短路、电流量等几个角度分析电网信号输出情况，在了解其中存在的故障问题之后构建调控措施，保障风力发电机能够稳定运行，为之后的发电工作奠定良好的基础。第二，在风力系统调整时，为了提高数据分析准确性，需要将性能参数检测融入到其中，通过计算机技术对比电流输出情况、功率情况等，了解电气系统的运行情况，之后进行有针对性的调整电气系统，达到控制电能输出质量的目的，保障风力发电机能够稳定运行。

结论：综上所述，分析风力发电机状态检测与故障诊断技术时，为了能够进一步提高分析质量，需要先了解发电机运行中存在的问题，之后有针对性的构建优化策略，避免出现由于故障问题影响风力发电机正常运行。另外，在诊断的过程中，为了提高诊断效率，可以将先进的信息技术应用到其中，实现计算机系统信号处理的目的。

参考文献：

[1]詹辉.风力发电机状态监测与故障诊断技术[J].设备管理与维修，2018（19）：83-84.

[2]赵铁印.双馈式风力发电机组发电机滚动轴承状态监测及故障诊断方法的分析[J].科技风，2018（19）：195.

（作者单位：华能云南富源风电有限责任公司）