针对大型风电机组气动不平衡故障的安全监测问题,对风电机组在气动不平衡故障时表现出的振动特性进行了理论研究,对风电机组在气动平衡和不平衡时机舱不同位置的轴向和横向振动进行了测试。根据测试结果提出了一种基于风轮1P转频振动的在线监测与保护系统,实时监测风轮1P转频振动有效值幅值,采用时间累积的延时报警策略以防止误报。研究结果表明:气动不平衡故障时风轮1P转频振动幅值明显增大,且轴向的振动变化相比横向振动更加明显;所提出的在线监测系统故障断路响应迅速、可靠性高,对保障风电机组稳定安全运行,促进叶片监测诊断技术发展具有重要意义。

风电机组振动问题严重影响风电机组的安全、寿命和稳定运行,引发风机振动的原因有很多种,比如偏航问题、叶片不平衡问题、发电机轴承损坏以及齿轮箱断齿等问题。在所有振动问题中,叶片不平衡引发的振动问题不易被直观发现而且影响大,故本文重点介绍风力发电机组叶片气动不平衡造成的风机振动问题。