風(fēng)電機(jī)組的日常運(yùn)維及檢修技術(shù)研究

摘要：隨著當(dāng)前新能源的應(yīng)用與發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電工程的建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大。為確保電力供應(yīng)穩(wěn)定，要關(guān)注對(duì)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)與檢修。鑒于此，首先，主要分析當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組的日常運(yùn)維與檢修工作內(nèi)容；其次，提出相關(guān)檢修技術(shù)及其應(yīng)用要點(diǎn)，包括故障診斷檢修技術(shù)、狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等；最后，探討事前維修、預(yù)防維修和計(jì)劃維修等優(yōu)化措施，以為維系風(fēng)電機(jī)組良好運(yùn)行提供參考和借鑒。[wl1]

關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組 日常運(yùn)維" 檢修技術(shù)" 故障診斷

Research on the Daily Operation and Maintenance Technology of Wind Turbines

LIU Haiming

GD Power Qinghai New Energy Development Co.， Ltd. Xining， Qinghai Province， 810000 China

Abstract： With the current application and development of new energy， the construction scale of wind power generation projects is gradually expanding. In order to ensure a stable power supply， attention should be paid to the operation， maintenance and repair of wind turbine units. In view of this， the article mainly analyzes the current daily operation and maintenance as well as repair work of wind turbine units; It puts forward relevant repair technologies and their application key points， including fault diagnosis repair technology， condition detection technology， virtual reality technology， etc; Finally， optimization measures such as pre-maintenance， preventive maintenance and planned maintenance are discussed to provide references and inspiration for maintaining the good operation of wind turbine units.

Key Words： Wind turbines; Daily operation and maintenance; Maintenance technology; Fault diagnosis

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，風(fēng)電對(duì)人們的生活與生產(chǎn)都有重要意義，成為不可或缺的關(guān)鍵能源。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組來(lái)講，日常維護(hù)與檢測(cè)作是工作研究的重點(diǎn)內(nèi)容，系統(tǒng)化管理讓操作更加便捷，也會(huì)提升設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。在風(fēng)電機(jī)組設(shè)備在運(yùn)行操作期間，利用先進(jìn)技術(shù)，能夠?qū)ξ：︼L(fēng)電機(jī)組運(yùn)行安全的問(wèn)題進(jìn)行深入挖掘和討論，以合理的維護(hù)檢修技術(shù)實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益的全面提升。此外，隨著智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在電力機(jī)組系統(tǒng)的利用中，智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)更加顯著，能夠彌補(bǔ)人工運(yùn)行和運(yùn)維檢修中存在的缺陷。發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的智能化管理讓風(fēng)力發(fā)電行業(yè)進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)代。因此，對(duì)風(fēng)電機(jī)組的日常運(yùn)維與檢修技術(shù)進(jìn)行研究是目前行業(yè)在發(fā)展中的重點(diǎn)。

1 風(fēng)電機(jī)組日常運(yùn)維與檢修工作內(nèi)容

1.1風(fēng)電機(jī)組日常檢修維護(hù)內(nèi)容

從目前風(fēng)電行業(yè)發(fā)展情況來(lái)看，多數(shù)風(fēng)電機(jī)組會(huì)被建設(shè)在自然環(huán)境較為惡劣、環(huán)境多變，但風(fēng)力資源較為豐富的區(qū)域。然而，自然環(huán)境中具有多種不可預(yù)測(cè)的危害因素，在風(fēng)電機(jī)組日常運(yùn)維工作開(kāi)展期間，經(jīng)常會(huì)遇到多種異常問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)明顯的故障或者損害問(wèn)題，進(jìn)而影響風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)日常運(yùn)行的穩(wěn)定與可靠。因此，為保障風(fēng)力發(fā)電的效率和質(zhì)量，需要定期加強(qiáng)巡視檢查和維護(hù)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組件中存在的多種異常問(wèn)題，避免潛在安全隱患對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成的危害。

在巡視檢查工作在開(kāi)展期間，不僅需要對(duì)機(jī)組外觀進(jìn)行檢查，還需要對(duì)各種參數(shù)（如風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、溫度等）、檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，以保證設(shè)備在運(yùn)行期間的運(yùn)行狀態(tài)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。同時(shí)。在巡視檢查工作開(kāi)展的過(guò)程中，還要對(duì)風(fēng)電機(jī)組建設(shè)周?chē)h(huán)境因素（如地形地貌、綠化植物覆蓋面積等）進(jìn)行討論。在檢查過(guò)程中，要加強(qiáng)清潔清理工作的效果，及時(shí)清理風(fēng)電機(jī)組上覆蓋的雜物，如積雪、灰塵、樹(shù)葉等，雜物覆蓋過(guò)多會(huì)導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行效率受到損害，在風(fēng)電機(jī)組長(zhǎng)期的運(yùn)行中，也會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害。正因如此，定期的巡視檢查工作能夠有效提升風(fēng)電機(jī)組的安全運(yùn)行。通過(guò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)風(fēng)電機(jī)組各個(gè)設(shè)備、部件的使用年限，為風(fēng)電行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升奠定良好基礎(chǔ)^[1]。

1.2風(fēng)電機(jī)組日常維護(hù)工作

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組日常巡視檢查工作開(kāi)展期間，要從多個(gè)方面進(jìn)行檢查，確保風(fēng)電機(jī)組能維持正常運(yùn)行狀態(tài)。首先，需要對(duì)風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行全面檢查，對(duì)風(fēng)電機(jī)組是否存在異常問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估。其次，要對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行判斷，確保潤(rùn)滑系統(tǒng)不存在漏油等多種影響系統(tǒng)安全的問(wèn)題。最后，要對(duì)風(fēng)機(jī)連接的螺栓與避雷系統(tǒng)進(jìn)行檢查，判斷設(shè)備連接的完整性，保證系統(tǒng)維持正常運(yùn)行^[2]。

2 風(fēng)電機(jī)組運(yùn)維管理中常見(jiàn)檢修技術(shù)的應(yīng)用

2.1故障診斷檢修技術(shù)

對(duì)于風(fēng)電機(jī)組日常運(yùn)維和檢修管理工作來(lái)講，故障診斷技術(shù)是現(xiàn)階段常見(jiàn)且應(yīng)用效果顯著的技術(shù)手段。在日常運(yùn)維管理和檢修工作中，需要對(duì)風(fēng)電機(jī)組各個(gè)裝置、部件進(jìn)行檢修，確保風(fēng)電機(jī)組能夠科學(xué)、合理地落實(shí)故障診斷工作，并且根據(jù)診斷結(jié)果制訂合理檢修方案，以科學(xué)的檢修技術(shù)提升檢修工作開(kāi)展效果。同時(shí)，由于風(fēng)電機(jī)組各個(gè)設(shè)備系統(tǒng)都具有較為明顯的特殊性，在落實(shí)故障診斷工作開(kāi)展期間，需要利用故障診斷樹(shù)模型與模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行故障全面落實(shí)智能化診斷；利用小波分析相關(guān)理論、多元特征決策融合理論，對(duì)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生的故障和誘導(dǎo)因素進(jìn)行充分判斷。根據(jù)實(shí)際分析結(jié)果，判斷風(fēng)電機(jī)組各個(gè)設(shè)備在運(yùn)行期間的特殊性能。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段，搭建完善的故障診斷系統(tǒng)，實(shí)時(shí)記錄風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行期間的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，保證動(dòng)態(tài)化分析效果，智能化監(jiān)控風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行期間的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，為后續(xù)檢修工作的開(kāi)展提供全面保障，盡可能減少各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)和隱患問(wèn)題的出現(xiàn)。

2.2狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)

在傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)維管理模式下，多數(shù)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維檢修工作都處于事后檢測(cè)、事后維修的狀態(tài)。但是，隨著各個(gè)地區(qū)風(fēng)力發(fā)電建設(shè)項(xiàng)目的增加，風(fēng)電機(jī)組容量也有明顯提升，傳統(tǒng)管理模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)全新風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行管理需求。如果長(zhǎng)期使用傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)，則會(huì)導(dǎo)致高昂的檢修費(fèi)用產(chǎn)生，甚至?xí)?duì)現(xiàn)場(chǎng)人民生命安全造成嚴(yán)重危害。

在當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)機(jī)組的油液進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保障液位處于合理高度，避免發(fā)生缺油或溢液等問(wèn)題；同時(shí)，對(duì)風(fēng)電機(jī)組設(shè)備的振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障并實(shí)施處理，確保機(jī)組處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。在這一過(guò)程中，相關(guān)運(yùn)維和檢修人員可以利用多種先進(jìn)監(jiān)測(cè)工具，檢查機(jī)組設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，例如：借助熱成像分析儀對(duì)機(jī)組設(shè)備進(jìn)行掃描檢測(cè)，利用超聲發(fā)射器檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否損傷、安裝振動(dòng)、溫濕度傳感器，一旦檢測(cè)數(shù)值超過(guò)設(shè)定的預(yù)警閾值，可以自動(dòng)發(fā)生警報(bào)，顯示故障風(fēng)險(xiǎn)代碼，便于相關(guān)檢修人員明確故障點(diǎn)和故障原因^[3]。又如：在風(fēng)電機(jī)組齒輪箱運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)工作中，可以綜合分析振動(dòng)傳感器與超聲發(fā)生器等采集的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確判斷齒輪部位是否出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題，確保機(jī)組設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

由于風(fēng)電機(jī)組存在的復(fù)雜性和多變性，在實(shí)際工作開(kāi)展期間，檢修與維護(hù)人員要具備較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度應(yīng)對(duì)多種較為復(fù)雜的工作內(nèi)容。為保障風(fēng)電機(jī)組檢修維護(hù)工作開(kāi)展的實(shí)際效率，需要充分利用虛擬現(xiàn)實(shí) （Virtual Reality，VR） 技術(shù)，保證對(duì)風(fēng)電機(jī)組日常運(yùn)行期間產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，參照數(shù)據(jù)參數(shù)創(chuàng)建沉浸式虛擬場(chǎng)景，在引導(dǎo)檢修人員佩戴專(zhuān)業(yè)設(shè)備進(jìn)入虛擬場(chǎng)景后，模擬具體檢修工作，加強(qiáng)互動(dòng)體驗(yàn)效果，進(jìn)而提升檢修人員在實(shí)際工作開(kāi)展期間的安全意識(shí)，避免各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)事故對(duì)檢修維護(hù)工作造成的影響^[4]。例如：在模擬觸電事故、墜落事故、中暑事故等場(chǎng)景中，各個(gè)電場(chǎng)都可以使用VR技術(shù)，對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行全面模擬，運(yùn)維工作人員通過(guò)直接操作和觸碰，對(duì)風(fēng)電機(jī)組各個(gè)設(shè)備運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行判斷，提升崗位技術(shù)的使用水平，保障后續(xù)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)維與檢修工作開(kāi)展效率，為今后行業(yè)發(fā)展提供經(jīng)驗(yàn)引導(dǎo)。

3 風(fēng)電機(jī)組檢修與處理優(yōu)化措施

3.1事后維修

事后維修作為風(fēng)電機(jī)組檢修和故障處理工作的重要手段，本質(zhì)是在風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)故障或者損害情況后，以針對(duì)性的維修方法，確保風(fēng)電機(jī)組正常、穩(wěn)定地運(yùn)行。事后維修工作開(kāi)展的過(guò)程中，需要從故障檢查、故障分析、故障排除等多個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)事后維修的全面性和有效性^[5]。

首先，在故障檢查環(huán)節(jié)，相關(guān)檢修人員應(yīng)基于風(fēng)電機(jī)組故障的發(fā)生歷史數(shù)據(jù)，開(kāi)展重點(diǎn)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)檢查，防范類(lèi)似故障再次發(fā)生。其次，對(duì)歷史故障的發(fā)生原因進(jìn)行綜合分析，精準(zhǔn)判斷故障導(dǎo)致原因，做好防范性處理。例如：相關(guān)檢修人員可以對(duì)故障發(fā)生的異常參數(shù)進(jìn)行分析，明確各種故障對(duì)機(jī)組運(yùn)行產(chǎn)生的影響，并基于故障期間的風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)，明確風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警征兆；同時(shí)，分析故障產(chǎn)生的根源，制定相應(yīng)的處理方案。最后，在故障排除階段，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合故障發(fā)生的特點(diǎn)，優(yōu)化處理手段，如開(kāi)展故障部件的使用性能和壽命評(píng)估、定期開(kāi)展零部件更換等，并據(jù)此制定完整的維修應(yīng)對(duì)策略，有助于防范故障頻發(fā)。[wl3]

3.2預(yù)防維修

預(yù)防維修是現(xiàn)代風(fēng)電機(jī)組運(yùn)維工作中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其強(qiáng)調(diào)以預(yù)防為主的維修與檢修策略。在實(shí)踐工作中，相關(guān)人員首先要重視對(duì)機(jī)組系統(tǒng)設(shè)備的日常維護(hù)，對(duì)機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行全面評(píng)估，明確故障高發(fā)類(lèi)型、位置等，并采取有針對(duì)性性的檢查維護(hù)措施，如日常開(kāi)展?jié)櫥偷挠鸵何粰z查、螺栓緊固情況、齒輪嚙合情況等。若發(fā)現(xiàn)異常，則及時(shí)采取處理手段。必要時(shí)，可以更換部件，在故障發(fā)生前排除風(fēng)險(xiǎn)隱患^[6]。

3.3計(jì)劃維修

預(yù)防性維修是計(jì)劃維修的前提基礎(chǔ)，要根據(jù)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和使用年限，制定科學(xué)合理的維護(hù)計(jì)劃和編著內(nèi)容，定期對(duì)機(jī)組進(jìn)行全面檢查，保證清潔和潤(rùn)滑效果，避免風(fēng)電機(jī)組故障和破壞程度的不斷加重。同時(shí)，為保證計(jì)劃維修工作的順利開(kāi)展，可以采取更換性維修的方式。針對(duì)長(zhǎng)期使用的風(fēng)電機(jī)組、老化程度嚴(yán)重或運(yùn)行狀態(tài)不佳的部件，對(duì)機(jī)組進(jìn)行更換和調(diào)整，從而保證運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。除此之外，在實(shí)際工作開(kāi)展期間，還可以根據(jù)風(fēng)電機(jī)組技術(shù)更新和升級(jí)需求，采取升級(jí)性維修技術(shù)，加強(qiáng)機(jī)組的實(shí)際性能和效率，以此來(lái)降低風(fēng)電機(jī)組使用能耗和成本投入。

從計(jì)劃性維修特點(diǎn)來(lái)看，其以保障日常運(yùn)行穩(wěn)定與安全為核心，減少維修成本和頻率問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益和可靠性^[7]。

4" 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)階段，社會(huì)用電需求日益擴(kuò)大，風(fēng)力發(fā)電作為主要的新能源供給方式，其日益受到重視。為充分確保風(fēng)電有效并入電網(wǎng)，服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)，要做好風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)維與檢修工作。相關(guān)人員應(yīng)明確具體的工作內(nèi)容，對(duì)機(jī)組進(jìn)行整體檢查、關(guān)注潤(rùn)滑系統(tǒng)、螺栓和避雷系統(tǒng)等重要構(gòu)成部分，并采取多樣化的檢修技術(shù)，如智能化故障診斷檢修技術(shù)、狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，高效、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題，并采取相應(yīng)的處理方法。同時(shí)，相關(guān)人員還應(yīng)重視對(duì)事后維修、預(yù)防維修和計(jì)劃維修等手段的運(yùn)用，從而提升風(fēng)電生產(chǎn)效率，促進(jìn)風(fēng)電行業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展。[wl5]

參考文獻(xiàn)

[1]石國(guó)鋒.淺談風(fēng)電機(jī)組的日常運(yùn)維及檢修技術(shù)[J].中國(guó)設(shè)備工程，2024（9）：60-62.

[2]王清照，鐘運(yùn)鵬. 基于云邊協(xié)同的風(fēng)電機(jī)組故障檢修決策專(zhuān)家系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]. 電器工業(yè)， 2024， （10）： 8-13，18.

[3]丁驍邦.風(fēng)電機(jī)組的日常運(yùn)維及檢修技術(shù)研究[J].工業(yè)A，2024（4）：0112-0115.

[4]張秀林. 風(fēng)電運(yùn)維發(fā)展的分析與探討 [J]. 水電與新能源， 2023， 37 （11）： 24-27.

[5]刁宇.風(fēng)電機(jī)組的日常運(yùn)維及檢修技術(shù)分析[J].電力系統(tǒng)裝備，2023（6）：119-121.

[6]崔曉森. 風(fēng)電塔筒運(yùn)維用四足伸縮式爬壁機(jī)器人設(shè)計(jì)與分析研究[D]. 沈陽(yáng)：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)， 2023.

[7]龐宇. 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的風(fēng)電機(jī)組故障診斷及部件剩余壽命預(yù)測(cè)技術(shù)研究[D]. 北京：北京交通大學(xué)， 2021.