许士杰
国家电投集团廊坊热电有限公司
摘要：风能作为可再生能源，不仅可以减少非可再生资源的消耗，而且可以减轻我们国家资源的负担，降低环境影响，为促进我们国家节能结构的搭建与完善作出巨大贡献。风力发电机是风力发电的核心装置，它是将风能转化为机械能，然后再将机械能转化为电能的一套流程。该流程需要风力发电机内所有组件的协作，但由于风电场通常位于偏远地区，运行过程中受环境的影响较大，一旦发生故障，可能会造成重大的经济损失。
关键词：风力发电机组；状态监测；故障诊断技术
引言
近年来，发展中工业对环境的污染日益严重，各种行业越来越多地使用新能源。典型风力发电机是用在条件恶劣、无法应用有效监测技术来解决风力发电机故障和不一致问题的偏远地区。为此，根据风力发电机的不同监测数据，对风力发电机组运行过程中遇到的故障进行综合分析，对于进一步研究风力发电机组的监测和误差技术至关重要。
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保障，人们的生活、工作和学习更是离不开电能。风力发电是一种以风能这一自然能源为支撑的能源转换方法，为人民的生活和社会建设提供了强大的能源保障。风力发电机的应用不仅可以解决我们国家能源利用不足的问题，而且还可以改善环境。特别是在经济欠发达的山区经济中，利用丰富的风能资源，扩大地方风力发电机的建设，不仅可以提高国家的经济价值，而且可以确保地方能源的供应。考虑到风力发电对当前社会发展的重要性，现在有必要提高风力发电机的运行知识，以便及时发现发电机整个运行过程中的问题，并通过合理的根本原因分析确定风力发电运行过程中故障处理的主要策略，使整个风力发电设备更加平稳。
2风力发电机状态监测系统
收集发电机振动的信息，对其进行解析，就可以明确机组所有部件的运作状况，这就是传统风力发电机在线情况监控系统的具体实施方法。外国很多企业的风力发电机状态监控系统都是如此，例如，IMX-W和Turningpoint的在线监控系统，分别是瑞典SKF公司和新西兰况德实仪器公司研制的，国内CDMA-6100状态监测与故障诊断系统和VibDAQ网络化离线监控平台，就是西北工业大学和北京的威锐达监控系统有限公司制造研发的。如果只采集和分析振动数据，那么对风力发电机会造成诊断不准确的现象。目前，我国已研制出一种能够对发电机状态实现综合监测和故障诊断的系统，就是WT-1型风力发电机状态监测与故障诊断系统，发电机的电气信息和风力发电机组运输链各个部件的振动信号都可以通过这一系统获得和监控，然后把负序电流法、电流谐波成分分析法等常用的电气信号处理方法集中到该系统中。
3状态监测和故障诊断技术在风力发电机中的应用
3.1监测技术特点
风力发电机组运行状况监测时，利用发电机组运行参数确定发电机组是否运行。风力发电机包含一系列运行参数，主要包含可测量和计算的参数。计算参数主要与读取可测量参数有关，并使用相应的算法进行计算，该算法被解释为执行参数。结合集料的实际运行，适当的测量仪或算法是风电场状态监测的基础。如果测量仪器不匹配，则不能准确测量能量参数的容量状态和值的调整大小。如果算法工作不规范或编写错误，则计算参数中会出现错误，从而严重影响组的正常运行。不同的类别和车间都有各自的测量仪器和算法，各有优缺点，因此根据实际的群体情况是有意义的。
3.2发电机组运行干扰动态监测
当风力发电机组运行时，电机组的例外情况在一段时间内激活。在监控过程中，应记录集中的相关设备参数，包括设备运行期间的压力、电压、机床作业频率和主要温度。
在匹配测量中，正常运行数据与故障数据相匹配，运行中断与各个参数之间的差异由参数数值的解析函数确定。
3.3例外监测参数的计算
风力发电机运行时，参数计算独立于有效监测技术和方法的支持，组织运行时应注意以下几点:(1)参数检测计算应采用合理的算法。风力发电机有多种类型，需要不同的算法，其中每种算法都有许多可供选择的准则。为此，将风力发电机机构的实际情况与需求算法相结合是有意义的。(2)选择有效的设备驱动算法。正确的设备主术语是一种稳定的算法，设备的硬件条件支持较长期的操作，实现了设备内可靠稳定的数据传输和测量
4齿轮箱状态监测和故障诊断
变速器是风电场的重要组成部分，它将主轴连接到发电机，其内部结构和承载能力更为复杂，尤其是在运行和负荷变化时，故障的可能性更大。变速器状态监测和故障排除是关键，因为变速器故障导致风扇故障率高，不仅维护成本高，而且在与故障相关的高停机期间也是如此。齿轮和轴承是齿轮的常见故障点，它们是常见的齿轮、齿疲劳、胶水是齿轮最常见的故障类型，磨损、点腐蚀、裂纹和表面磨损是影响齿轮正常运行的常见轴承故障。风电场规模越来越大，变速器的性能要求也越来越高，从而保证变速器的安全可靠运行。振动和温度监测通常用于变速器的状态监测，方法是用振动测量仪记录变速器的振动接收频率，并将测量的运行数据与设计数据进行比较，以确定变速器中各个部件的运行状态。故障本身频率是齿轮和轴承状态诊断的重要指标，因此可以通过时域信号统计初步诊断齿轮故障原因和原因。然后，通过快速傅立叶变换和功率谱再次验证了第一次诊断的结果。温度测量方法通过温度传感器检测和诊断齿轮零部件运行过程中的温度变化，及时获得齿轮零部件相对于正常状态的状态信息。
3.5振动信号检测
振动信息检测允许及时检测发电厂主要部件中的故障，并根据传感器返回的数据，根据设备在各种组件上具有传感器信息的方式，确定设备的整体状态。通过对信号数据进行科学分析，控制振动源，使振动的整体状态与正常运行中的数据相匹配，准确及时地识别设备故障源，使整个设备的维护效率得以提高。
3.6分析热参数
风力发电机运行进行热参数分析，分析机床总成的温湿度变化，确定工作状态。对于风力发电机组，内置了发电机、变速器、运动电机和变压器等内部温度。有效控制风力发电机组内的热参数，监测其功能。结合机床组件热参数的变化和反馈结果，对故障机床的机械部分进行了准确的测定，为故障原因提供了可靠的参考依据。
3.7机械故障检测分析
风力发电机运行期间，还需要加强整体故障分析设备的机械部件。该机构有许多移动元件，故障检测困难。在研究机械故障的原因时，对出现的各种症状进行逻辑分析。压力变化对振动参数、温度和磨损状态进行科学研究，从而更有效地解决机械问题。
结束语
操作环境及其自身结构比传统电源设备更容易发生风电场故障，故障原因复杂。因此，对发电过程进行实时、全面、系统的监测，进行有效的故障排除，以解决发动机运行中断问题，保障电力公司的经济社会效益，是至关重要的。
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