風能是現代社會中最具有競爭力和發展前景的一種可再生能源，將風能用于發電即風力發電是目前在我國能源供應中發揮重要作用的一項新技術。研究風力發電技術對我國大型風力風電機組國產化減少國外機組引進及推動我國風力發電事業的不斷發展有著重要意義。
風力發電的基本原理，風能具有一定的動能，通過風輪機將風能轉化為機械能，拖動發電機發電。風力發電的原理是利用風帶動風車葉片旋轉，再通過增速器將旋轉的速度提高來促使發電機發電的。依據目前的風車技術，大約3m/s的微風速度便可以開始發電。發電的原理非常簡單，空氣流動的動能作用在葉輪上，將動能轉換成機械能，從而推動葉片旋轉，帶動發電機發出電來。
風力發電的特點
（1）可再生的清潔能源
（2）建設周期相對短
（3）裝機容量規模靈活
（4）可靠性能高
（5）造價低廉
（6）運行維護
（7）實際占地面積小
（8）單機容量小
風力發電機的分類，按其容量分可分為：小型（10kw以下）、中型（10—100kw）和大型（100kw以上）風力發電機組。按主軸與地面相對位置分為：水平軸和垂直軸風力發電機組。水平軸風力發電機是目前世界各國風力發電機最為成功的一種形式，主要優點是風輪可以架設到離地面比較高的地方，從而減少了由于地面風向風、速擾動對風輪動態特性的影響。在本文中以后不做特殊說明時所指的風力發電機組即為大中型的水平軸風力發電機組。
（1）風機機艙
機艙是風力發電機組的關鍵設備，包括齒輪箱、發電機、控制設備等。
（2）風輪輪轂
葉片安裝在風機輪轂上稱作風輪，它包括葉片、輪轂、主傳動軸、變槳電機等。風力發電機組里最關鍵的部件之一是葉片，大部分轉子葉片用玻璃纖維強化塑料（GRP）制造。低速軸是將轉子軸心與齒輪箱連接在一起，由于承受的工作扭矩較大，其轉速一小于50r/min，由40Cr或其它高強度合金鋼制做而成。
（3）風機增速器
風機增速器就是齒輪箱，是風力發電機組的關鍵部件之一。
（4）風機聯軸器
齒輪箱與發電機之間是用聯軸器相連接的，通常把聯軸器與制動器設計在一起。
（5）風機制動器剎車裝置
制動器是使風力發電機停止轉動的裝置，也稱剎車制動裝置。
（6）風機的發電機
風力發電機組中最關鍵的部件之一是發電機，它的性能好壞直接影響整機效率和可靠性。
（7）塔筒塔架
風電機組塔筒塔架是支撐風力發電機組的支架。
（8）調速裝置機構
風機的轉速會隨風速的變化而變化。為了使風機輪運轉正常平穩所需要額定轉速下的裝置稱為調速裝置系統，調速裝置只在額定風速以上時調速工作。
（9）風機調向（偏航）裝置
調向偏航裝置是使風輪正常運轉時一直對準風向迎風的裝置。
（10）風力發電機組的微機控制系統
微機控制系統屬于離散型控制，按設計程序給出各種指令實現自動啟動、運行中機組故障的自動停機、過振動停機等的自動控制。自我故障診斷及微機終端故障輸出需維修的故障，風電場的機組群可以實現光纖聯網管理、出現故障的風機會在變電站控制電腦總站的微機終端和顯示器上讀出、調出程序和修改程序等，現代風力發電機實現了現場無人職守的自動控制。
（11）風機電纜扭纜計數器
風電機沿一個方向偏轉太長時間時，電纜將越來越扭曲，導致電纜扭斷或出現其他故障。因此風力發電機配備有電纜扭曲計數器，并有自動報警裝置和自動解纜裝置。
下面就風機的運行維護工作做一下探討。
風力發電機組的控制系統是采用工業微處理器計算機進行控制,由多個CPU并列運行,并且通過光纖通信線路與計算機相連,可進行遠程控制維護,所以風機的運行就是進行遠程故障排除和運行數據統計分析及故障原因分析。
1．風機的遠程操作故障排除
風電機的大部分故障可以進行遠程復位控制和風機自動復位控制。風機的運行穩定和電網質量好壞是息息相關的,為了進行雙向保護,風機設置了多重保護故障,如電網電壓高、低等,這些故障是可自動復位的。由于風能的不可控制性,還有溫度的限定值也可自動復位,
2．風機運行數據統計分析
通過運行數據的統計分析,可對運行維護工作進行考核量化,也可對風電場的設計,風資源的評估,設備選型提供有效的理論依據，對風電場運行設備在運行中發生的情況進行詳細的統計分析是風電場管理的一項重要內容。
其主要內容有:風機的月發電量,場用電量,風機的設備正常工作時間,故障時間,標準利用小時,電網停電,故障時間等。發電量統計報表,是運行工作和維護工作的重要內容之一,功率曲線數據統計與分析結果,對風機提高出力和可利用率上提供實踐依據。通過對風況數據的統計和分析,掌握風機隨季節變化的出力規律,并以此可制定合理的定期維護工作時間表,減少對風資源的浪費。
3．風機常見故障原因分析
通過對風機的故障深入的分析,可以減少排除故障的時間或防止多發性故障的發生次數,減少停機時間,提高設備完好率和可利用率。
風力發電機是集電氣工程、機械、空氣動力學等各學科一體的綜合科技產品,各部分緊密聯系,息息相關。風機維護大致可分為定期檢修和日常維護兩種方式。
1．定期維護檢修
定期檢修維護工作的主要內容有:風機所有聯接件之間的螺栓力矩檢查(包括電氣連接),各傳動部件之間的潤滑油脂和各項功能測試自檢。定期維護可以讓設備保持最佳期的運行狀態,并延長風機的使用壽命。
風機運行中時,各聯接部件的螺栓長期運行在各種振動的合力當中,極易使其松動,為了不使其在松動后導致局部螺栓受力不均被剪切,我們必須定期對其進行螺栓力矩的檢查。潤滑系統有稀油潤滑(或稱礦物油潤滑)和干油潤滑(或稱潤滑脂潤滑)兩種方式。風力發電機的齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用的是稀油潤滑方式,維護方法是補加和采樣化驗法,這些部件由于運行溫度較高,極易變質,導致軸承磨損。
2．風機日常維護檢修
風機在運行中,經常會出現一些故障必須到現場去處理,有時候我們就可順便進行一下常規的維護工作。首先要仔細檢查風機內部的安全平臺和梯子是否牢固,升降機是否工作正常，塔筒里的照明是否良好，液壓站的表計壓力是否正常液壓油及齒輪箱油位是否在正常位置,轉動部件與旋轉部件之間有無磨損,齒輪油及液壓油的濾清器的指示是否在正常位置及運轉聲音等。第二是聽,聽一下控制柜里是否有放電的聲音或異常聲音,有聲音就可能是有接線端子松動,或接觸不良,須仔細檢查,聽偏航時的聲音是否正常,有無干磨的聲響,聽齒輪箱有無異響,聽剎車閘盤與閘墊之間有無異響,聽發電機的工作聲音和軸承有無異響,聽葉片的切風聲音是否正常。第三,工作后要清理干凈工作現場,便于今后工作中觀察有無泄漏。
雖然上述的常規維護檢修項目并不是很完全,我們只要每次都能做到認真、仔細,一定能提前預防，盡早發現及時處理，防止出現故障隱患,提高設備的使用完好率和可利用率。
要想真正做到運行維護好風力發電機組,平時還要對風力發電機組相關理論知識進行深入地研究和學習總結,認真做好各種維護記錄并存檔,對各類風機的多發性，重復性故障進行深入細致研究分析,并力求對其做出有效預防，減少損失。只有早發現、早處理、盡快維護檢修，防患于未然,才是我們運行維護的最高境界。
【來源：論文網】
