摘要：随着社会主义的发展，电力生产中，风力发电是一种新型模式，直接影响着电力生产量的提升、节能降耗及行业可持续性发展。随着时代的进步，风力发电机装机容量与建设规模日益扩大且操作要求不断提升，一旦维护不合理，就会引起设备频繁出现故障。因而，应用在线诊断系统实时监控设备运行过程，及时发现并解决风力发电机组遇到的问题，确保发电机组安全、稳定的运行。
关键词：风力发电机；状态监测；故障诊断技术
引言
风能作为可再生能源，利用风能进行发电不但能够降低对资源的消耗，缓解我国资源紧张问题，而且可大大减少对环境造成的污染，为推动我国能源消费结构也作出了巨大的贡献。风力发电机是进行风能发电的核心设备，主要是将动能转化为机械能，然后再将机械能转换为电能。这一系列的过程需要通过发电机组内部所有元部件的共同配合完成，但是由于风电场一般都位于比较偏远的地区，发电机在运行过程中受环境影响较大，一旦发生故障，将会造成严重的经济损失。所以需要加强对风力发电机的故障预防工作，通过对发电机进行状态监测可以实时掌握发电机的运行状态，并且通过对状态监测获取的数据进行分析，能够为故障诊断提供有力的参考依据，既能够有效避免故障的发生，又能够缩短故障维修的时间，提高维修效率。
1风力发电机组运行情况检测的重要性
电能是当前社会建设与人们生活重要的应用势能，不但经济建设需要电能作为重要的保障，人们的生活、工作、学习更离不开电能的大力应用。风力发电是借助于自然的力量，应用能量转换的办法，为人们的生活及社会的建设提供强大能源建设保障。风力发电机组的应用，不但可以解决我国电力能源应用不足的现状，同时还能使环境得到更好的保护，风力是自然界中常见的物理现象，特别是经济欠发达的一些山区，风力资源丰富，加大地方的风力发电机组建设，不仅可以为国家创造更大的经济价值，还能够保证地方的电力供应。鉴于风力发电对于当前社会建设的重要意义，加大风力发电机组运行检测力度，能够及时的发现整个发电机组运行期间的问题，通过对故障发生的原因进行合理的分析，从而找到风力发电运行期间故障处理的主要策略。使整个风力发电机组运行更加平稳。
2风力发电机组状态监测技术
2.1技术特征分析
首先，我们要分析的风力发电机组的技术特征，在对风力发电机组的状态进行监测时，我们首先要考虑的就是风力发电机组的运行状态，尤其是各项参数的变化情况。通过对风力发电机组的运行参数进行分析、记录，进而判断风力发电机组的变化情况。我们对有关的资料进行分析，可以知道，风力发电机组的参数类型十分丰富，按照其性质进行分类，可以将风力发电机组的运行参数分为两类，第一类是可测量参数，另外一类是计算参数。不同类型参数的功能不同，例如：可测量参数是指在运行的过程中可以通过测量获得的参数，有关的工作人员可以对可测量的参数进行计算，并且将计算的结果记录下来。通过对结果进行分析，来推断风力发电机组的运行状态。
2.2计算参数异常监测
风力发电机组内的计算参数需要选择合适的监测技术和检测方法，在实际操作过程中需要注意以下几个要点：①在检测计算参数的过程中选择合适的算法。风力发电机组有多种类型，每种类型的风力发电机组内多处需要用到各类不同算法，而每类算法中又有多种策略可供选择。这要根据风力发电机组实际情况和需求来选择合适的算法，因为不同的算法直接影响最终的计算结果，选取合适的算法能够显著提高计算参数监测的准确性和计算效率。②选择合适的设备运行算法。所谓合适的设备是指：算法稳定、长期运行需要执行设备本身的硬件条件支持；风力发电机组内需配置可靠、稳定的数据传输设备及测量设备，为算法的运行提供计算依据及输出渠道。
2.3监测技术特点
风力发电机组状态监测中，基于发电机组各项运行参数，监测机组运行参数变化基础上判断机组运行是否正常。风力发电机组包含很多种运行参数，主要包含可测量与计算两种参数。其中，计算参数主要指对可测量参数进行读取，并采用相关算法计算，计算结果视为运行参数。结合机组实际运行情况，合理选用测量装置或算法，这是风力发电机组状态监测的基础。假若测量装置不相符，则无法对电力参数能力状态及数值大小变化进行准确测量；如果算法使用不规范或编写不正确，计算参数就会出现错误，由此对机组正常运行带来严重的影响。不同种类及厂家其测量装置与各类算法有其相应的优缺点，因而要根据机组实际情况合理选用。
3风力发电机组故障诊断技术
3.1齿轮箱状态监测和故障诊断
齿轮箱作为风力发电机中连接主轴和发电机的重要部件，其内部结构和受力情况比较复杂，尤其是在运行工况和载荷发生变化的情况下，发生故障的几率会有所增加。由于齿轮箱故障而导致风力发电机故障的占比较大，不仅维修成本高，且因为停机所造成的发电量损失巨大，所以对齿轮箱进行状态监测和故障诊断非常重要。齿轮和轴承是齿轮箱比较常见的故障部位，断齿、齿面疲劳、胶合是齿轮常见故障类型，磨损、点蚀、裂纹、表面剥落是轴承常见故障类型，任何一种故障类型都会影响到齿轮箱的正常运转。随着风力发电机规模的扩大，对齿轮箱的性能要求也越来越高，所以要保证齿轮箱的安全可靠运行。振动监测和温度监测在齿轮箱状态监测中比较常用，振动监测主要是利用振动测量仪器对齿轮箱的振动频率进行检测纪录，然后将测得的实际运行数据与设计数据进行对比分析，从而发现齿轮箱中各部件的运行状态。故障特征频率是判断齿轮和轴承健康状态的重要指标，所以通过时域信号统计能够初步诊断出齿轮箱故障点及原因，然后再利用快速傅里叶变换和功率谱对初步诊断的结果进行再次确认。温度测量法主要是通过温度传感器对齿轮箱零部件运行过程中的温度变化进行识别和诊断，通过与常态进行对比，能够及时获知齿轮箱零部件的状态信息。
3.2分析热力参数
风力发电机组运行中分析热力参数，即分析机组运行温度与湿度变化以此明确其运行状态。对于风力发电机组而言，内部温度包含发电机、齿轮箱、运动电机及变流器等大部件、机舱及控制柜等内部温度。有效监控风力发电机组内部热力参数，有效监测其运行情况。此外结合机组热力参数变化趋势与反馈结果，准确判断机组故障设备部位，为故障原因分析提供可靠的参考依据。
结语
因为风力发电机的组件检修较为繁琐，加之运行环境比较恶劣，所以为发电机维修增加一定的困难。计划检修和停机检修是发电机维护的主要手段，但却会提高维修成本，并且会因为拆装等环节增加不必要的故障隐患。为了提高发电机运行的可靠性和稳定性，利用状态监测和故障诊断技术可有效监测出传动系统和发电机系统的内部故障，减少因为非计划停机和定期维修等产生的维修成本。同时通过对发电机进行的状态监测能够比较全面而详细地获取发电机运行过程中的各项数据，在对这些数据进行分析整理后，可有针对性的进行优化设计，并且做好各项防范措施，减少发电机发生故障的几率，提高风力发电的效率和质量。
参考文献
[1]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.
[2]吴艳标.风力发电机状态监测和故障诊断技术的研究[J].城市建设理论研究（电子版），2018（07）：1.
[3]赵勇，韩斌，房刚利.风力发电机状态监测与故障诊断技术综述[J].热力发电，2016，45（10）：1-5.