《表1 试验装置参数：风力发电系统监测管理与故障分析研究》

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《风力发电系统监测管理与故障分析研究》

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为有效完成对风力发电系统故障问题的判断，本文设计了一种状态监测与故障诊断系统试验装置，风力发电系统（主要由发电机组、叶轮、传动系统等构成）具体通过叶轮完成所捕获风能到机械能的转化，再通过传动系统向双馈电机传输实现最终电能的输出过程。实际状态监测和故障诊断系统应用及调查分析发现系统故障通常由发电机、风轮叶片、齿轮箱等引起，齿轮箱故障诱因频次最高的为以高速平行轴为主的轴承故障，因此为对风力发电机组故障特征进行模拟，本文在设计试验装置时以高速平行轴的传动结构为例（原型基于G58-850kW风力机，依照γ=7.5的相似因子），在对实验室相关参数影响进行考虑的基础上完成模拟试验装置的设计，该试验装置采用电动率封闭结构具体参数如表1所示。高速传动级通过动态扭矩转速仪进行模拟，采用三相异步感应电机（0.75kW）作为驱动源模拟风力发电机，分布连接平行轴齿轮箱、动态扭矩转速仪，对输出轴的转速与扭矩进行监测。驱动电机从直流母线处获取电能后完成对传动系统的驱动，通过发电机产生的电动磁矩（同电机转轴转向相反）完成加载，完成原有机械能到电能的转化，实现电能的再利用（通过回馈至直流母线方式），电源模块只需少量电能即可确保传动机构正常运行，提高了风力发电机组的运行效率。在封闭系统电能过剩的情况下，该试验装置通过直流母线中的能量到交流电的转化保护直流母线[4]。