致谢 27

参考文献 2 8

第 II  页 本科毕业设计说明书

1 绪论

1。1 研究背景

风能是一种绿色、安全、可再生的新能源，在地球上的储备量十分巨大，可谓是取之不 尽用之不竭，而且在地球上分布广泛，沿海和内陆都存在大量可以利用的风能。就我国而言，

据估计[1]，我国陆上距离地面 10m 高度的风能资源的总储量约为 43。5 亿 KW，排在世界第一文献综述

位，在这中间，技术可开发量为 2。5*108（亿）KW，技术可开发面积大约为 20 万平方千米， 除此之外，另有潜在技术可开发量 7900 万千瓦；在海上，距离海面 10m 高的可开发风能储

量约为 7。5 亿千瓦。由此可见，我国风力资源十分丰富，倘若加以开发利用，对于我国的环境 保护和能源供给都大有裨益。

风力机是一种将风能转化成电能的装置，也是现在利用风能的主要形式。相比其他可再 生能源而言，风电具有建设周期短、基础设施建设成本低、技术成熟度高等优势，所以越来 越多的国家使用风力机来进行发电。据全球风能理事会统计，截至 2015 年年底，全球风电累 计装机容量达到 432419MW，年度新增装机 63。013MW，年度市场增长率为 22%，累计年增 长率达到 17%，其中，我国新增装机 30200MW，累计装机容量达到了 145。1GW，这超越了 欧盟的总装机容量 141。6GW，足见我国对风能资源开发的重视。可以预见，未来几年风力发 电将持续发展。

随着大规模风电场的建成、投入运行，由于长期处于室外高空，很容易出现许多运行故 障，每次故障发生时不仅需要更换零件、人员检修等运行维护成本，还会造成一段时间的停 机而不会产生收益，这极大影响了风电场的经济效益；此外，对于建立在海上和内陆偏远地 区的风电场，工作环境恶劣，更加容易发生故障，由于地理位置的特殊性，交通和海上作业 等因素，将使得维护难度极大增加。如果是机组的关键零部件发生故障，可能还会使得设备 损坏无法运行，造成巨大的损失。据估计[2]，对于一个工作寿命为 20 年的陆上风电机组，运 行和维护的费用将达到整个风电场总投入的 10%-15%，而对于海上风电机组，这个费用占总 投入的比例可以高达 20%-25%。所以，为减小风电机组发生故障而停机的风险，维护风电机 组安全经济运行，都应该发展风电机组状态监测和故障诊断技术，这不但可以为企业创造经 济效益，延长风机持续运行的时间，还可以在故障诊断领域中开拓出一个新的方向，丰富故 障诊断的内容，并为其他系统的诊断提供可参考的方法。全球累计装机容量

1。2  故障诊断技术的发展以及现状

1。3 课题研究的特点和意义

本论文主要研究了一种风电机组的状态性能，对风电机组的状态参数，如桨距角、机舱 温度、电磁转矩、齿轮箱油温、绕组温度等等进行采集，设计了一个可行的故障诊断方法， 可以对数据进行相应的分析和研究，并完成了相应的程序编写，完成了一个基于风电机组状 态诊断的实用软件设计，可以利用该软件对风力机的工作情况有一个清晰的了解，对各组成 部分、各个组件的实时状态有较为准确的判断，从而可以对风力机实施相应的策略。

本课题的研究可以增加风电机组运行的稳定性，在故障发生之前进行检修，避免进一步恶化，还可以增加风电场的收益，促进风电行业的发展，改善能源结构，改善环境；此外， 对于可能发生的情况进行预测可以减少操作的危险度，减少意外事故的发生。来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766- Matlab风力发电系统性能诊断和效率估算的应用软件设计(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_88535.html