风力发电机组故障预警策略分析

风力发电机组故障预警策略分析

杨永波

大唐云南发电有限公司滇东新能源事业部 云南文山 663000

摘要：风力发电是一种可再生能源，并以其独特优势被广泛应用。在风力发电机组实际运行的过程中，提高机组稳定性及可靠性至关重要，在某些情况下会对故障进行提前预警，由此有效避免重大事故的出现。本文简要分析风电机组预警工作开展基本思路，介绍在预警工作开展之前应当做好的准备工作，结合实际情况提出风力发电机组故障预警有效策略，希望能够对行业整体水平提升产生积极作用。

关键词：风力发电机组；故障预警；有效策略

引言

在经济水平不断提高的背景下，对于各类能源的需求量也在逐渐增高。在这种情况下，风力发电作为一种较为先进的发电形式引起了各界的高度关注，通过运用风力进行发电的方式能够满足人民群众的用电需求，也不会对于周边环境产生较多污染。但是需要注意的是，由于风力发电机组本身的结构相对复杂，在实际运行过程中有可能产生各种各样的故障。因此，对于风力发电机组故障预警策略进行深入分析和研究具有重要现实意义，通过引进合理策略方式能够进一步提升其运行水平。

1风力发电机组故障预警思路简介

从目前的情况来看，对于风能等一系列清洁能源进行开发是进一步推进环境保护工作的一种重要手段。现如今，在各地方政府的大力关注以及支持之下，风电机组的装机规模在逐渐扩大，但是风电机组在运行过程中所产生的故障也不容忽视[1]。根据一些地区的实际经验可以得知，风电机组故障主要分布于齿轮箱、发电机、液压刹车系统等部位。同时需要注意的是，一些传动链轮停机时间相对较长，在进行维修的过程中需要采用一些大型的机械设备，这样就会增加了风电机组的运行以及维护费用，对于后续工作开展极为不利。

为了能够进一步提高风电机组的运行效率以及运行效果，维修人员积极探索故障预警有效方式。所谓的故障预警主要是指在风机设备在没发生故障或者未造成重大损坏之前并根据实际情况展开相应的维修和检查工作，将可能产生的危害降至最低。在某些情况下，由于风电机组服役的时间相对较短，一些设备的运行状态很好，在进行故障预警工作的过程中，要采取相应的设备获得大量的风电机组健康数据，这样有助于相关人员在第一时间发现风电机组所存在的故障隐患，也能够让故障预警工作进一步开展。对于一些投入运行时间相对较长以及故障率较高的风电机组来讲，机组的运行状态不理想。在这种情况下，在进行故障预警工作之前，应当首先考虑进行专项治理工作，在发现故障原因的基础之上，对于一些重要的设备进行更换，这样便能够达到提高设备利用率以及预警工作整体水平的目的，也有助于帮助相关的企业节约经济成本，对于行业的健康以及可持续发展起到了不可替代的推动作用。

从宏观角度来看，开展故障预警工作的主要目的在于，通过预警工作的开展能够在故障发生之前就识别到设备的异常状态，以便维修人员提前进行检查以及处理，避免电量损失现象发生。从某种角度上来讲，预警工作的开展往往针对特定的故障，只有在确认故障的具体原因之后才能够有针对性地采取相应的预防手段[2]。随着科学技术水平不断提高，在故障预警工作开展过程中也可以考虑采用各种不同的方法，这样就能够通过对有关数据的分析，及时掌握设备缺陷的具体特征，为下一阶段各项工作开展奠定坚实基础。

2故障预警工作开展之前应做好的准备工作

风电机组的故障预警工作本身较为复杂，在各个工作环节进行过程中有可能遇到相应的问题，如果处置不当则会严重影响该项工作的效率和效果，对于风电机组的正常运行极为不利。根据相关研究显示，在进行风电机组预警工作之前，工作人员需要深入现场，通过深入现场的方式及时了解故障的整体特点，通过对于故障发生原因的深入分析研究相应的处理方法。需要明确的是，在开展各项工作的过程中，要及时收集一些故障资料，也要对历史运行维护记录进行分析[3]。在某些情况下，设备的损坏过程具有一定渐变性，对于这些故障更应当引起足够的重视，要通过深入研究的方式判定故障的具体类型，这样便能够对于预警工作进一步开展提供重要参考依据。

3风力发电机组故障预警有效策略

3.1提升数据处理水平

从实际特点来看，对于某些重要的数据进行处理以及对于一些特征进行选取，是风力发电机组故障预警算法中重要的部分。在进行预警工作的过程中，工作人员往往首先要采取相应的措施对一些原始数据进行收集，通过对于原始数据的分析和判断，确定可能发生故障类型，这样便能够为后续各项工作的开展提供有力支持。在一般情况下，原始数据通常包括噪声、异常值以及缺失的数据，为了进一步提高数据的有效性，在数据收集完毕之后，要根据相应的算法对这些数据进行清洗或者处理[4]。所谓的清洗数据主要是指通过一定的筛选方法剔除异常值，这样便能够在很大程度上提高统计工作的有效性，也能够确保数据的可靠性。

在故障预警工作进行的过程中，可以考虑采用相应的手段对能量特征进行提取，这样便能够提前捕捉故障信号。在某些情况下，还可以利用一些特性进行更为深入地分析，这样便能够让所获取的数据更加真实。

3.2选择较为合适的模型

在进行风电机组预警工作的过程中，要充分考虑到系统的实际情况和具体需求，同时也要对于多种算法模型的优点和缺点进行深入分析和研究。根据实际情况，较为常见的算法模型主要包括神经网络系统等等，通过神经网络系统的有效应用，能够实现对一些较为复杂的数据和信息的有效处理。在对于某些参数进行调整的过程中，可以考虑使用较为流行的交叉验证技术，通过交叉验证技术的有效应用，进一步提升参数的有效性。需要特别注意的是，模型的选择对于风电技术预警工作的开展会产生直接影响，在选择的过程中要通过反复分析对比的方式确定最为合理的模型[5]。同时相关人员在操作的过程中也要秉承认真负责的态度，通过对模型的选择以及参数的不断调整，进一步提高预警工作的整体效果。

3.3引入各种类型的先进技术

时代在不断进步，科学技术的整体水平也在不断提高。现阶段先进的人工智能技术以及大数据分析技术走进了人们的视野，在各行各业都发挥着不可替代的重要作用。从人工智能技术和大数据分析技术本身的特点来看，通过上述两项技术的应用，能够在很大程度上提高分析工作的效率以及效果，也能够在一定程度上减轻工作人员的工作压力，对于减少工作失误现象发生起到了重要作用。特别是在风电机组预警工作进行过程中，由于涉及多个环节，因此要采取有效措施将可能产生的误差降至最低。从某种角度上来讲，人工智能技术以及大数据分析技术为预警算法带来了一系列新的突破。在相关技术应用的过程中，要对于充电基础的振动系数进行及时提取，通过对于振动频率和振动状态的分析，及时发现风电机组在运行过程中所存在的各种安全隐患。在多个机组运行的过程中，可以考虑根据实际情况建立较大规模的故障模型，这样便能够进一步提高故障预测的覆盖范围以及准确性，也能够为预警工作的进一步开展提供足够的信息支持。

从宏观角度来看，先进技术的不断引入对于提升充电基础预警工作整体水平将会起到重要作用。但在这个过程中，相关工作人员也要充分分析风电机组的整体情况，这样才能够进一步扩大先进技术的应用范围。

4 结语

    综上，积极开展风力发电机组故障预警工作是进一步提高机组可靠性和经济性的重要手段，也能够有效避免一些重大安全生产事故的发生，对于电力事业的长远发展起到了促进作用。但是在进行预警工作的过程中，要充分考虑到各种影响因素，对于预警策略进行不断优化和调整，同时要注重先进技术的引入，这样便能够从根本上提高预警工作的效率以及效果。相信在各方面的共同努力之下，风力发电机组预警工作整体水平一定会提高到一个新的高度，让我国风力发电事业在新时期焕发盎然生机。

参考文献

[1]杜昊,刘彦攀,李伟强,赵嘉伟.风力发电机组故障预警技术研究[J].装备制造技术,2023,(06):295-298.

[2]夏博,李春杨,万露露,王宇,陈锋.基于深度学习的风力发电机组故障预警方法研究综述[J].科学技术与工程,2023,23(09):3577-3587.

[3]苏东鹏.风力发电机组运维数字孪生系统关键技术研究[D].长安大学,2023.

[4]张鑫.基于SCADA数据特征深度融合的风力发电机组故障检测方法[D].华北电力大学,2022.

[5]方静宜.面向低质量数据的风力发电机组齿轮箱故障预警技术研究[D].浙江大学,2022.