摘要：在城市的发展中，处处离不开电能的需求，国家也适时的加大了对于电力能源建设的力度。风力发电是当前绿色能源的重要应用，既可以凭借大自然的力量，创造更多的清洁型能源，还减少了火力发电的污染问题。通过风力发电机组状态监测和故障诊断技术研究分析，了解风力发电机组状态问题监测的技术应用，以及风力发电的故障检测技术应用，使风力发电机组的运行故障得到更好的保障。
关键词：风力发电系统；故障诊断；方法研究?
引言
随着日常生产生活对能源需求的不断增加以及不可再生能源（石油、天然气等）储量的不断减少，可再生能源成为能源及环保领域内的研究和开发重点。在追求环保节能的大背景下，风能发电已经成为一种重要的可再生能源发电方式。目前风能发电技术发展较为成熟，具有一定的商业化发展优势，近年来风电产业规模不断增加，促使大型／超大型风力发电机组的使用数量随着不断增加，需合理地定制风力发电机运维决策计划，以确保风力发电机可靠运行，这就对风力发电机系统的状态监测及故障分析提出了更高的要求。
1风力发电机组故障特性
风力发电机组的使用寿命一般为20～25年，大部分风电机组安装在草原牧区、高原地带、沿海岛屿、山区等区域，这些区域的自然环境都非常恶劣。风电机组长期在沙尘、低温、冰雪、雷电、风暴等恶劣环境中工作，加之荷载及风速对其的影响，使得机组的实际工作状况异常复杂，很容易造成风电机组的相关零部件在实际的寿命期当中产生损坏和发生故障。小的故障造成风机停机，损失风电场发电量;大的故障造成大部件(如发电机，齿轮箱，轴承，叶片等)损坏。一旦造成大部件的损坏，大部件的更换、运输、吊装、长时间的停机会给风机制造商和风电场造成巨大的损失。由于风电机组的高度一般在70～90m之间，机组内有大量的机械部件和电气部件，还有油脂及其他化学制剂。大型故障甚至可能造成火灾、触电、机械伤害和人员坠落等人员伤害，甚至死亡。
风电机组如果经常产生故障，不但增加维护工作量，最为严重的就是机组往往在没有达到使用寿命期限就会出现报废。风电场机组分布范围通常都很大，在发生故障时不容易被及时的发现，维护当中也非常困难，这样就会造成维护成本增加。
为了提升风电机组的自身可靠性及安全性，应尽可能降低机组故障发生率，我们应对机组故障的基本状况、发展趋势、风电机组系统及其主要问题等进行全方位的研究，发现其中隐藏的规律，采取有效措施，从而减少或预防故障的发生。
2风力发电机组状态监测技术
2.1技术特点的分析
设备的运行故障检测，不能只从设备的表面进行检测，更要对设备运行的相关参数进行科学的分析，找出风力发电机组运行故障发生的内在原因。对测得各项运行的参数值利用先进的算法进行计算，通过机组实际运行的状态及机组想要实现的功能，选择恰当的算法对机组运的参数进行计算分析，通过大量的数据分析，从而得到与之相匹配的相关参数，但需要注意的是，有些厂家的测量方式与算法有一定的差异性特点，因此在具体开展工作的期间，要适其实际的情况而定。
2.2可测量参数异常监测
监测风力发电机组的可测量参数时，需要掌握一定的方法和原则。一般需要注意以下几个要点：（1）风力发电机组内可测量参数大致包括电压、电流、频率、液压压力、温度等，需根据可测量参数类型选取不同的测量设备，多个测量设备相互配合。（2）分析确定可测量参数的上下限范围，根据范围选取合适量程的测量设备。（3）分析确定可测量参数的正常/异常值区间范围及动作触发条件。
2.3测量设备异常监测
风力发电机组内的测量设备本身有出现故障的可能性，因此需要有相应的监测机制进行防范，常用的方法有：（1）部分测量设备随附检测触点，正常状态下为常开/常闭状态，异常情况下则为常闭/常开状态。可根据触点状态的变化对设备状态进行判断。（2）在测量设备的输入端与输出端时分别另接一组信号进入主控制系统，同时主控制系统内预先存储与测量设备对应的算法，时刻读取输入值与输出值并进行比对，如输出值与输入值不符，则判断监测设备异常。
3风力发电机组故障诊断的研究现状
就目前发展而言，风力发电机的维护系统使得风力发电机出现故障的隐患减小。此系统的应用有效延长了发电机的使用寿命，提高了发电机的可靠性和安全性。永磁直驱发电机维护系统能够有效维护发电机的正常运行，降低了永磁直驱发电机意外停机的风险，提高机组的运行效率，同时还能够降低永磁直驱发电机装备的维护成本。随着永磁直驱发电机的广泛使用，社会对永磁直驱发电机系统故障诊断技术给予巨大的关注。实时监控发电机设备故障并及时维护能够提高永磁直驱发电机的可靠性，降低机器的运行成本。令人可喜的是国外和其他研究人员对于如何减少永磁直驱发电机故障问题，对线圈中转子电流的谐波和搜索线圈电压的方法以及分析定子绕组的损坏作出了研究。对于永磁直驱发电机来说，常用的、有效的方法是定子电流的频谱分析，该分析方法对于监测和诊断电动机存在的缺陷有着很大的作用。电流的频谱分析被用来感应电动机绕组出现的故障、机械的不平衡以及定子缺陷的诊断和监测。
许多专家在小波分析理论的基础上提出了双功率风力发电机定子绕组故障的分析方法。许多学者使用永磁直驱发电机时将动力转换成为连续小波变换。通过用频率大小除以分量的大小、机器的损伤程度和频率分布来识别风向和风力的等级。永磁直驱发电机的轴承降低了生产成本，减少了对振动传感器的损坏。
4风力发电机组故障诊断技术
故障诊断方法与故障发生的原因和概率有关。经验丰富的施工人员采用故障树分析方法对施工现场更加直观的进行分析和处理，但是，此方法误差大，准确度不高。油液分析是一种有效的故障诊断方法，通过监测油液中污染颗粒粉末的痕迹，定性和定量分析可以确定故障发生的位置和严重性，液油最主要的诊断方法。还可以采用红外监测和红外热成像的诊断方法，红外检测是最特殊的诊断方法，此方法可以通过绘成红外线图进行研究。组件的温度越高，电子元件过热，诊断结果受到影响，组件的温度降低，电子组件出现热缺陷，导致接触不良，影响诊断结果的正确性。通过分析压力、温度、电流和电阻等因素，推测出现故障的原因，是诊断电机故障的主要方法的主要方法。X射线通过向被测设备发送特定信号，待测设备提供信号是X射线的主要运用原理。在机器上安装传感器和其他系统可以控制诊断发电机的性能。
结语
风力发电作为一种可再生能源发电方式，在对其发电机组进行故障诊断和状态监测过程中涉及较多的领域和学科，风能开发过程中对于发生故障若未能及时检修会使风力发电系统的安全稳定受到显著影响。本文主要阐述了风力发电机组监测管理与故障分析方案以及相关状态监测与诊断的技术和方法，需注重对不同学科技术及方法的有效融合，不断提高风力发电机组的监测与管理水平。
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