摘要：近年来，随着科学技术的不断提升，风力发电增长速度不断加快，作为一种重要的清洁环保型能源开发形式，越来越受到人们的普遍关注，并呈现出良好的发展态势。而风力发电装置作为风能发电的主要设备支撑，对风能发电的正常进行有着至关重要的影响。同时，风力发电设备价格昂贵，一旦出现质量问题，便会造成巨大的损失。因此，这就要求相关技术人员必须要重视风力发电设备的质检工作，总结检测经验，进一步提升风力发电设备的安全指数与经济效益，推动风力发电事业的稳步发展。下面笔者结合自己的工作实践对风力发电设备无损检测技术展开探讨，以供参考。
关键词：风力发电；设备；无损检测；技术分析
风力发电作为可再生能源的开发形式，近年来受到了人们的广泛重视。这种发电形式不依赖外部能源，发电成本较为稳定，同时也没有碳排放等环境成本，因此风能发电逐渐成为很多国家可持续发展的重要战略目标。而在风力发电过程中，风力发电设备作为风力发电的重要组成部分，对风力发电的正常运行有着非常重要的影响。通过对风力发电设备进行定期的无损检测，监控风力发电设备的健康状况，做好风力发电设备的运行维护，不仅能够有效的提升风力发电设备的安全运行指数，而且还能使风力发电设备的寿命得到进一步延长，增加经济效益，对风力发电企业的持续发展也非常积极的作用。下文主要针对风力发电设备无损检测技术进行探讨，以供参考。
1叶片检测与失效分析
环境中的雷击、强风以及湿度等因素可能会使风力发电设备的叶片出现损坏，且叶片也可能在工作的过程中由于受到拉、弯等作用而使自身结构出现失稳破坏作用而造成损伤。在发电场中，不同涡轮机间的气动干扰也可能使叶片遭受较大的负荷而出现失效现象。通常而言，风力发电设备叶片在设计使用寿命为20年左右，而在实际工作过程中，常常会因各种因素，影响其实使用寿命。而通过叶片检测工作的开展，则能够帮助我们更好的掌握其运行状况。目前，对于叶片的检测技术主要有以下几种：第一，分布式光纤传感器，通过智能材料以及传感器等装置的应用所建立起的叶片健康监控系统;第二，通过主动、被动监测技术的应用所实现的电磁热成像技术以及近红外模型和微波技术，也能够较好的对叶片进行检测;第三，超声波、热成像等无损检测技术在风力发电设备叶片检测中也具有很大的技术优势。
2齿轮箱寿命评估
在风力发电设备中，齿轮箱一般是由不锈钢以及铝合金材料所制成，在实际应用过程中往往会承受到较大的循环荷载，容易出现设备的磨损以及疲劳情况。同时，风力变化情况与具有腐蚀特征的海洋环境等也会使齿轮箱出现腐蚀现象而引发开裂。这就极有可能导致风力发电系统及传动系统出现失效故障。对于齿轮箱的无损检测工作来说，通常是在保证不对齿轮箱性能产生影响的前提下，寻找对其性能以及材料状态的评估方式，主要检测方式有：第一，基于电磁方式的巴克豪森噪声、二维ACFM以及漏磁方式等，这种检测方式能够在对传感器表面应变检测及分布检测情况进行研究的基础上得到更为优化的效果;第二，建立起基于振动分析的齿轮箱故障监测分析系统;第三，建立起基于齿轮箱成分分析以及油温的检测系统。
3发电机设备监测
对于发电机设备而言，其包括很多电子器件，这也是我们开展风电设备监测的一个重要部分，温度、封装形式与机械振动等情况都会造成相关部件失效的情况出现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际工作中，风能会通过主轴、齿轮箱等设备在发电机中将动能转变为电能，而叶片是一种具有弹性的材料，受风力作用的影响，其所承受到的惯性力及动力等往往具有较强的随机性，并因此使电机内部出现了颤振现象，如果该振动类型为发散式，就很可能因此使风力机结构遭到破坏，而如果其幅度以及频率值超出了设计值，就很可能因此对风机运行产生一定的危险。目前，对于发电机设备主要有以下检测方式：第一，在扫地雷达、热成像以及电磁传感技术为基础的无损检测技术;第二，以模态分析以及振动分析方式为基础的系统寿命分析与稳定性检测。
4风电系统状态监控
对于我国的风力发电场来说，主要设置在偏远的海岸以及西部地区，在实际工作时需要以电子系统方式对其运行情况进行监控，包括风力叶片等大量的元器件检测与信息处理等。由于风力能源自身特点，使其发电系统在电网的接口方面具有较强的复杂性，而应用集成技术与在线监控技术能够有效帮助我们提升设备应用的可靠性及运行效率，这种以无线技术为基础的数据融合技术与通信技术为我们工作的开展提供了更多的技术支撑。同时，这也是我们今后应当重点研究的一个环节。嵌入式技术、传感器技术、分布信息处理技术以及无线通信技术在无线传感网络中的良好应用，能够对每一个节点及其周围环境情况进行采集、计算，在此基础上实现同外界的通信。目前，对于监控系统所具有的检测技术有以下几种：第一，在对结构健康监控以及无损检测技术应用的基础上提出了红外成像技术;第二，在对监控技术模型进行创建的基础上，针对极端环境下监控系统线路腐蚀、老化等现象的状态检测;第三，通过对不通电子系统变流器、发电机所使用成像检测技术的比较与评估，进而对其进行一定的改进。而为了能够保障风电设备监测系统能够更为高效、准确，则需要从以下几个方面进行努力：第一，通过传感器网络的研发以及成像、传感技术的实现，对原有无线传感器宽带以及能量方面所存在的问题进行解决;第二，通过在近海以及内陆环境下分层网络平台的构建以及水下特殊情况下通讯鲁棒性的研究实现数据的不同环境适应性;第三，要积极对数据采集、数据压缩、容错技术以及数据结构技术的研究;第四，加强用于系统路由协议以及MAC协议的研发工作，以此进一步优化对数据传输速率及采样周期。通过对原有路由框架的研究，在对信息传输控制进行优化的基础上避免出现活锁、死锁事件的出现;第五，要积极研究特征提取、提升信噪比等无损数据信号处理方式。
5塔筒无损检测
在风力发电设备中，风电塔筒材质多为低合金钢，在实际焊接的过程中其表面非常容易出现收弧裂纹。同时，在焊接过程中一般为埋弧焊，由于药剂烘干不彻底而引起夹渣等问题。风电塔筒存在的裂缝问题，主要分为热裂纹、延迟裂纹以及收弧裂纹等，这些裂纹的存在，很可能在应力的作用下迅速扩展，并出现倒塔现象。目前，对于风力发电设备塔筒进行检测的技术主要有磁粉检测、超声波检测以及射线检测等。
结语
无损检测技术在风力发电设备检测中的应用，对我国风力发电工作的良好开展具有非常重要的意义。在上文中，我们对风力发电设备无损检测技术进行的一点简述，希望大家批评指正，相互交流、相互学习，共同推进我国风力发电事业的良好发展。
参考文献
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[3]王辉.风力发电机塔架超声波无损检测[J].科技传播，2016，（12）.
论文作者:刘宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/20
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