风轮不平衡的风电机组机械振动信号频域特性分析

秦思远，李峥峰

（中广核新能源控股有限公司，北京 100071）

0 引言

随着风电机组装机容量逐年上升，风电已经成为电力行业不可或缺的重要组成部分。风轮是风电机组中能量交换的媒介，随着风电机组机械部件尺寸的增加，微小的故障也可能产生较大的响应。因此，风轮不平衡所带来的影响越来越严重，在风电机组设计和维护中，风轮的健康状态受到广泛关注。对于风轮不平衡的故障诊断，振动和载荷分析是必不可少的环节，分析风轮不平衡状态下的机组振动情况，降低风电机组故障率和维护成本已经成为风电领域的热点问题[1]。

研究人员针对风轮不平衡信号分析和故障诊断开展了一系列研究，形成了基于电信号和载荷信号的两种思路。文献[2]，[3]对不同程度下风轮不平衡故障的电信号进行对比分析，并应用于故障诊断中。文献[4]提出了一种基于正则化的风轮不平衡故障诊断方法，该方法能够比较准确地定位故障的位置和程度，并且在有噪声影响的情况下还能保持较好的准确性。文献[5]以风电机组质量不平衡引起的转速变化为切入点，提出了一种基于估计转速值和支持向量机的风轮质量不平衡故障诊断方法。文献[6]提出了一种基于BP_Adaboost算法的风轮不平衡检测方法，该方法可以有效检测风电机组叶片的覆冰故障，并通过实验证明了该算法的有效性。文献[7]分析了气动不平衡下风电机组的叶片载荷，同时验证了气动不平衡对功率系数、尾流和叶片载荷的影响。……