摘要：结合实际，对风力发电系统状态监测内容以及相关故障诊断技术进行研究，先是分析了风力发电机组的内容，其次在论述风力发电机组运行状况监控和故障检测要点的同时，对故障诊断技术进行研究，希望分析后，能够给该领域的研究者提供一些参考。
关键词：风力发电系统；状态监测；故障诊断技术
引言
随着风力发电逐步深入应用，其发展逐渐加快，有效的完善风力发电技术可以积极的改变我国能源结构，也能够提高电能利用率，并且有效的降低电力成本。但是在风力发电系统经过一段时间的运行之后，存在很多的隐患和问题，导致故障问题的出现。基于此，在风力发电系统的日常管理中，要加强其运行状况的监控和管理，及时发现存在的隐患和问题，改善实际情况，确保风力发电系统可以稳定运行。
1 风力发电机组概述
风力发电机组主要包含如下几个组成结构：叶轮、变桨系统、传动系统、主控系统、变频系统、发电机、塔架等等。风能的作用之下可以带动叶轮的转动，通过系统可以有效的提高旋转速度，然后经过传动系统转化成为机械能，利用变频、主控系统等保证转速更加的稳定性，然后可以通过发电机来完成发电过程，输出电力能源。
2 风力发电机组运行状况监控和故障检测
2.1风力发电机组运行状况监控和故障检测组成结构
该系统的主要作用就是充分了解风力发电机组的运行状态，通常需要在风力发电系统中设置传感器装置，其可以准确的掌握风力发电系统的信号与信息，在收集到信息之后可以直接传输到处理模块中进行处理，将冗余信息清除之后可以获取机组的运行状态特性，经过分析模块的结果，可以吧结构直接传输到监测与诊断的模块中，进行深度的决策和分析，把最终结果再传输到输出设备中。
2.2 风力机状态监测技术
2.2.1 振动监测
这种检测方式是当前风力发电系统的状态监测主要技术，具体就是监测和分析机组轴承、齿轮、机舱等结构部分的振动问题。利用传感器可以直接获取这些信号，经过设备可以对比监测信号和正常信号的对比分析，如果存在异常问题会在系统中发出警报。通常来说，振动监测方式中应用幅域数据进行分析。这种监测方式和其他方式对比分析，成本相对较高，在实际操作中会通过手机旋转角信息的方式来了解实际情况，为了能够确保信息达到准确度的要求，分析的过程中需要应用FFT将干扰信息去除，确保分析更加的精确。
2.2.2 油液监测
风力发电机组的油液质量对于机组运行也会产生直接的影响，所以需要加强油液的监测，其中包含油液质量、铁屑含量、油温、油滤压降等数据，在该方面监测的过程中，一般都是使用离线检查方式，可以准确的掌握各个油液相关部件的工作状态，确定是否存在故障问题。
2.2.3 过程参数监视
为了能够全面提升风电机组运行的稳定性，过程参数的监视是非常关键性的工作。伴随着风力发电技术的进步，各项功能逐步的完善，系统功能逐渐增强，状态监测工作的重要性逐渐显现出来。目前的风力发电机组的状态检测就是结合其运行状况参数和正常工作参数之间的对比分析，确定是否达到匹配度的要求，如果不匹配，就说明系统存在故障，要及时维修。
2.2.4 性能参数检查
风力发电机组的正常工作的过程中，通常应该进行输出功率的特性的监测，分析监测结果与系统、机组的功率来对比分析，是否超出阈值，如果超出，就表示系统存在故障问题。在进行风力发电系统运行状态监测的过程中，可以应用声学监测、材料性能监测等方式，都可以获取准确的数据。
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2.3 风力机的故障诊断技术
2.3.1 叶片的故障诊断
叶片是风力发电机组的前置组成结构，如果叶片存在任何问题，都会导致系统无法正常的工作，所以需要定期组织人员对叶片实施故障检测，具体的检测项目就是叶片转子是否平衡、气动力是否平衡，如果存在失衡的问题，会出现这两种故障问题。目前叶片的故障检测方法就是小波不变化、功率谱密度、光纤电流传感测量等，可以准确掌握叶片故障问题，结合实际情况采取有效的处理措施。
2.3.2 齿轮箱的故障诊断
风力发电机组的组成结构中，齿轮箱是重要结构，在长期应用的过程中，容易受到环境的影响而发生损坏的问题，所以需要定期检测其故障。通常可以通过设备来获取异步电动机的电流信号，分析该信号可以判定齿轮箱是否存在故障问题，然后进行电流信号解调以进行离散小波转变，可以有效的降噪、去除干扰，然后后使用某个特定层次的铺来判定齿轮箱故障。
2.3.3 神经网络和专家系统进行风力发电机故障检测
信息技术的高速发展和进步，人工智能技术也被普遍应用到实践中，对于提高风力发电机组的故障诊断水平的提高有了很大的作用。当前人工神经网络技术、专家系统技术等都是比较先进的分析发电故障诊断方式，可以大大提升故障检测效率和质量。
3 风力发电机组运行安全控制措施
3.1 设备的检修
风力发电机组在正常运行的过程中，设备的安全性能对于发电质量存在直接的影响，如果某个部件或者设备存在问题，都会造成系统无法正常工作。因此，在风力发电机组工作环节，要定期组织人员检查设备的各个部件，要确保各个部件的质量达到标准的要求，技术参数满足正常运行的需要。如果检测之后发现存在任何的问题，要立即分析发生原因，并且组织人员解决，保证设备可以正常工作。此外，还需要做好安全隐患的排除工作，要有效的消除安全问题。风力发电机组一般都是安装到室外空间中，天气对于设备的影响是比较严重的，要随时关注天气预报，在发生极端天气之前要进行全面的检查，保证其不会受到天气原因的影响而出现故障问题。
3.2 风机安装质量的保障
风力发电机组在进行安装施工的过程中，应该根据相应的技术标准和规范来进行，要确保各个部分的安装质量达到标准的要求，从而可以保证系统运行的安全性，提升综合效益。目前我国的风力发电机组的工作环境非常差，所以导致安装也存在很高的难度。因此，在安装施工环节，需要加大力度进行质量管理和控制，保证其符合技术标准的要求。安装结束之后要进行安装质量的检测，对于存在不合格的部分就要进行整改或者重新安装，要做好各个部分的验收施工，确保所有结构部分性能达到使用的需要，提升系统运行质量。
3.3 数据监测的分析
风力发电机组在正常工作的过程中，运行状态会直接受到各种自然因素的影响而导致故障问题的出现。因此，应该加强风力发电机组的工作状态监控，其中包含工作温度、转速、电力功率、并网电力数据等方面。一旦在监测中发现存在数据异常的问题，要组织人员检查和分析，及时解决所存在的问题，提高系统运行的安全性。为了能够确保风力发电机组可以正常的运行，达到科学性的要求，还要从运行技术的角度出发，进行改革和创新，应用先进的科学技术，可以满足多种环境的使用需要，提高系统运行水平。
4 结论
风力发电机组的运行状态监测和故障诊断包含着很多的领域和学科，在未来发展中，还需要学习更加先进的技术，从而可以提高装填监测和故障诊断水平，可以确保风力发电机组得以正常的运行，给人们提供充足的电力供应，推动社会不断向前发展。
参考文献：
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论文作者:张向东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/7
标签：系统论文; 风力发电机组论文; 风力发电论文; 故障论文; 故障诊断论文; 技术论文; 齿轮箱论文; 《电力设备》2019年第14期论文;