風力發電機狀態監測與故障診斷技術研究

趙悅彤 賀奕銘

【摘 要】隨著信息技的不斷發展，風力發電機的狀態診斷技術得到了優化，并且故障診斷技術為現階段的研究重點，本文先對風力發電機的故障特點進行了總結，又從齒輪、發電機、葉片、電氣系統，四個方面對風力發電機狀態檢測與故障診斷技術分析進行了整理，希望為關注這一話題的人們提供參考。

【關鍵詞】風力發電機；狀態檢測；故障診斷

引言：雖然現階段我國的社會經濟得到了快速發展，但由于我國之間的環境保護意識不高，沒有在經濟建設的過程中進行環境保護工作，出現了環境日益惡化的現狀，為了降低風力發電機的故障概率，需要合理應用檢測、診斷技術，及時找出風力發電機運行中存在的故障并優化，保障綠色能源能夠得到合理應用。另外，在優化風力發電機的故障診斷效率時，可以將工作重點放在信息技術中，發揮出信息技術的實際意義。

一、風力發電機的故障特點

風力發電機在運行的過程中，會將風能轉化為電能，達到風力發電的目的。但在實際運行的過程中，由于風力發電機的應用環境較惡劣，發生故障問題的概率較大，其中葉片、發電機等部位為常見的故障位置，一旦檢修人員沒有及時發現這一問題，風力發電機出現故障問題，會降低發電效率，對企業運行發展有直接的影響。另外，風力發電機在運行時需要零部件相互配合，應用傳統方法進行故障檢查時，難以發現其中存在的問題，對風力發電機運行情況有直接的影響，為了轉變這一現狀，需要從機械部分、電氣部分等幾個方面進行故障檢查，保障風力發電機能夠穩定運行。

二、風力發電機狀態檢測與故障診斷技術分析

（一）齒輪箱

為了能夠進一步了解風力發電機的狀態檢測與故障診斷技術，需要從齒輪箱這一部分分析，第一，齒輪箱為風力發電機中的重要組成部分，關系著主軸與發電機的運行質量，并且風力發電機在運行的過程中，這一部分發生故障問題的概率較高，例如：軸承故障、齒輪故障等，對風力發電機的運行有直接的影響，現階段風力發電企業對風力發電機的狀態、故障檢測的重視程度逐漸提高，并且轉變了傳統的診斷方法，從溫度的角度出發進行檢測，在檢測中，一旦發現齒輪箱的溫度過高，需要立即檢查出現的問題，并進行優化調整，保障計算機系統能夠穩定運行，并推進電力發電機裕運行發展[1]。第二，在齒輪箱診斷時，由于其中的內部結構較為復雜，運行狀態檢測工作較為困難，為了能夠進一步提高風力發電機的診斷效率與準確性，可以先整理出風力發電機運行中常見的問題，之后有針對性的檢查發電機的運行情況，一旦發現齒輪箱中存在運行不穩定的情況，需要快速整理并優化調整，推進風力發電機穩定運行。

（二）發電機

風力發電機狀態檢測與故障診斷技術分析中，為了能夠進一步提高分析有效性，需要從發電機這一角度出發分析，第一，發電機的應用目的為將機械能轉化為電能，技術人員合理進行故障診斷工作，能夠保障發電機處于良好的運行環境。進而在運行狀態檢測的過程中，為了達到提高診斷效率的目的，需要將重點檢查工作放在振幅、溫度、線圈等方面，例如：技術人員可以先了解發電機的運行情況，在發電機不同的狀態下檢測其溫度，構建發動機正常運行時溫度的標準范圍，在故障檢測工作中按照這一標準分析，及時了解其中存在的問題，并進行優化調整，避免影響風力發電機運行發展[2]。另外，為了能夠進一步提高故障識別效率與準確性，需要技術人員按照發電機的運行情況，合理選擇檢測角度，了解發電機中存在的故障問題，快速找出故障點，并優化調整，推進風力發電機穩定運行。第二，在檢查發電機的運行情況時，為了提高故障查找效率，可以構建非線性數學模型，將風力發電機的各個部分融入到其中，明確發電機中的不足，并進行優化調整，保障風力發電機能夠穩定運行。

（三）葉片

為了提高風力發電機狀態檢測與故障診斷技術的應用合理性，需要從葉片這一角度進行整理，第一，風力發電機中的葉片主要作用為吸收風能，葉片長度大部分為40米，為纖維增強型材料構建而成的，一旦這一部分出現受損問題，修復工作極為困難，為了降低這一問題的發生概率，可以在檢測工作中應用光纖光柵傳感器，檢測葉片周圍存在的問題，并有針對性的調整葉片的運行狀態，避免出現嚴重的故障問題，影響風力發電機整體運行。第二，在進行葉片狀態檢測工作時，為了提高運行狀態檢測有效性，需要在調整傳感器時，將工作重點放在適應環境中，提高葉片的抗腐蝕性、抗裂縫性，優化風力發電機的運行穩定性。另外，在進行葉片故障診斷時，可以將診斷重點放在腐蝕、斷裂中，并定期進行維修整理，保障風力發電機能夠穩定運行。

（四）電氣系統

分析風力發電機狀態檢測與故障診斷技術時，可以從電氣系統這一角度出發整理，在分析這一內容時，可以從以下兩個角度進行總結。第一，電氣系統的應用意義主要為傳遞信號，調控電氣輸出情況，但由于電氣系統的精密性較高，需要應用專業設備詳細分析系統中的故障問題，例如：從線路短路、電流量等幾個角度分析電網信號輸出情況，在了解其中存在的故障問題之后構建調控措施，保障風力發電機能夠穩定運行，為之后的發電工作奠定良好的基礎。第二，在風力系統調整時，為了提高數據分析準確性，需要將性能參數檢測融入到其中，通過計算機技術對比電流輸出情況、功率情況等，了解電氣系統的運行情況，之后進行有針對性的調整電氣系統，達到控制電能輸出質量的目的，保障風力發電機能夠穩定運行。

結論：綜上所述，分析風力發電機狀態檢測與故障診斷技術時，為了能夠進一步提高分析質量，需要先了解發電機運行中存在的問題，之后有針對性的構建優化策略，避免出現由于故障問題影響風力發電機正常運行。另外，在診斷的過程中，為了提高診斷效率，可以將先進的信息技術應用到其中，實現計算機系統信號處理的目的。

參考文獻：

[1]詹輝.風力發電機狀態監測與故障診斷技術[J].設備管理與維修，2018（19）：83-84.

[2]趙鐵印.雙饋式風力發電機組發電機滾動軸承狀態監測及故障診斷方法的分析[J].科技風，2018（19）：195.

（作者單位：華能云南富源風電有限責任公司）