文献综述 1课题背景及意义 随着能源需求的日益增加，传统能源的供应不足，新能源开始迅速发展，导致风力发电行业和其他新能源产业迅速发展。

就风力发电行业而言，风力发电机组本身的价格以及风力发电机组后期运行维护费用成为风力发电的电价较高的主要原因。

降低风力发电电价有两种途径：在保证风力发电机组的质量的情况下降低风力发电机组的采购价格；采用有效的在线状态监测系统和合理的故障诊断方法。

由于风力发电机的运行环境比较恶劣，风力发电机对相关设备要求较高，风电场一般地处偏远,机组又位于塔顶,对维护维修造成困难(如人员设备进入等),目前风电场的维护多采用计划维修与事后维修方式,此种维修很难全面、及时地了解设备运行状况,往往造成维修工作旷日持久,损失重大[1]。

由于丰富的风力资源以及减轻土地使用和视觉影响问题的优势，风电机组越来越多地部署在偏远的陆上和海上[2]，且对于陆上型风力发电机组，运行维护成本占其电价的10%-15%，对于离岸型风力发电机组其比例接近25%-30%，因而降低风力发电机组运行维护费用成为主要突破口。

为了降低故障率和减少维修费用，开展风电机组的状态监测和故障诊断研究，对及时掌握风电机组运行状态，及早发现潜在故障征兆，降低故障率，减少运维成本，从而保证风电机组安全高效发电运行有着重要学术研究意义和工程应用价值。

风机易故障部件较多，风力发电机运行环境差，如风速和风向变化随机，外部环境温度变化很大。

这些不确定因素的存在导致高主轴故障率[3]。

图1.1为德国WMEP研究项目统计的风力机部件常见故障发生的概率[4-5]。

图1.1风力机部件常见故障发生的概率[6] 2 100MW风电场特点 2.1风电机组 水平轴风力发电机组的风轮距离地面很远，地面扰动对风轮影响甚微，而且起动风速较低，风能利用率相对于垂直轴风力发电机组而言较高。