振动分析法在风力发电机组监测与故障诊断中的应用

河北农业大学 张润雨 王明昊 尹冰冰

引言

在工业发展的社会中，人们在冬天取暖时燃烧煤、炭 、石油和天然气，却产生了许多二氧化碳气体。其次随着经济的增长，家家户户拥有了汽车，从而排放的尾气也在大幅度增加，这些原因使得全球气候变暖态势日益严峻。而风能是最重要的清洁能源之一，全球风能理事会在2020年3月25日发表的《全球风能报告》中讲到，2019年全球新增发电机组的装机容量为60.4GW，累计机组的装机容量达到650GW。借此数据，国家的有关能源研究所预测，到2050年中国的风电机组的装机可承载量将达到2400GW，这一数据可以占国内总的机组装机容量的33.8%，通过对清洁能源的使用，我们国家将会更好地践行可持续发展这一理念。

随着科技的发展，风电机组单机容量变大，内部的结构越来越复杂，还会受到天气的不可控因素的影响，比如会受到下雨时，打雷闪电等，有数据显示 ，陆上风力发电机组的运营和维护费用可达收益的15%～25%，海上风力发电机组的更占到35%。从数据的剖析中，我们可以看到维护成本过高，如果人为来维护还会有一定的风险，我们要保证安全为上。而且风力发电机组发生故障后，其不能正常工作，产生的效益也会有大幅度减少 ，由此可见，针对风力发电机组的监测与故障诊断的研究是很有意义的。

1 风力发电机组概述

1.1 基本结构

风力发电机组是由风轮、发电机 、液压系统、传动及制动系统、偏航的检测系统、控制及安全系统、机舱和塔架等组成。……