10min 检测正常。当风速在 3m/s 以下的低风速区时，根据控制策略变桨距系统将是叶片转
动到保证转轮具有最大启动力矩的位置；当风速超过

3m/s 时，此时发电机叶轮慢慢转动，

处于待风状态，当风速在

5m/s 以上时，风力机由待风状态进入低风速启动。 

　　（

2）启动/停机。风电机组的启动主要由 2 种情况：一是正常的风速大于切入风速后自

启动；二是高于切入风速的启动并网，通常发生在紧急故障恢复后的重新开机，此时桨距
角应复位置于

0°，当风轮转动起来后，根据功率优化策略在重新调整桨距角，当满足并网

条件后再重新进行并网。

 

　　（

3）手/自动切换。机组维修时，需手动调节，要求在停机方式下可任意手动操作。 

　　（

4）自动偏航控制。 

　　（

5）机舱扭缆和自动解绕控制。由于自动偏航单元的工作，机组有可能朝一个方向进

行多次对风。当机舱连续朝一个方向旋转数圈后，就有可能造成机组内线缆的缠绕甚至发生
断裂，因此必须应有机舱扭缆检测功能。

 

　　（

6）变桨距控制。这是机组在高风速区主要的功率调节方式，它在保证机组恒功率输

出目标的同时，也是保证机组安全运行的一项重要措施，并且在机组正常或紧急停机时也
将发挥重要作用。

 

　　（

7）变速优化控制。额定风速以前，采用最佳叶尖速比控制，以获得最大风能为控制

目标。达到额定风速后，按机组转速

-风速工作特性曲线进行控制，将变速控制与变桨距相

结合，以保持输出功率恒定在额定功率附近。

 

　　（

8）并网控制。调节控制绕组励磁电流，是功率绕组的输出功率、幅值、相位与电网同

步后，发出并网指令，以保证发电机在转速范围内无扰动并网。

 

　　（

9）脱网关机。机组的脱网关机分三种方式。一是手动停机和发生普通故障时的脱网停

机，当机组接到停机命令，首先顺桨使发电机功率接近零，然后脱网，使能机械闸直到转
速降为零。二是为保证机组安全运行，当风速大于切出风速时脱网停机，与第一种方式的顺
序基本一样。三是紧急故障的安全停机，当机组发生超速、振动、发电机短路等紧急故障时，
顺桨闸、机械闸将辅助脱网，使机组在最短时间内安全停机。

 

　　

 

　　三、状态监测及故障诊断系统概述

 

　　状态监测与故障诊断可以理解为识别机械设备运行状态的科学，也就是说利用各种检
测方法和监视诊断手段，从所检测的信息特征判别系统的工况状态。它的最终目的是提高设
备效率、运行可靠性，分析故障形成原因，以防患于未然。

 

　　

1、信号的在线检测 

　　信号的在线检测必须满足两方面的要求。

①在线(on-line)，对于连续运行的机械设备是

指机器运行

(生产)过程(系统)中的检测。是在生产线上的进行，故属于在线检测；

②动态过

程具有多方面的信息，没有必要都检测，所选择的信号及其在机器上的部位都要能敏感地
反映工况特征信息的变化。机械故障诊断中的测试系统是

1 个动态测试系统。测试系统包含

着许多环节：以适当的方式激励被测对象、信号的检测和转换、信号的调理、显示和记录，分
析与处理等。信号调理环节把来自传感器的信号转换成更适合于进一步传输和处理的形式。
这时的转换多数是电信号之间的转换，包括滤波、限幅、隔直、解调等。信号处理环节将信号
进行各种运算、滤波、分析，将结果输至显示、纪录或控制系统。在这些环节的输出量与输入
量之间应保持一一对应和尽量不失真的关系，并尽可能减小或消除各种干扰。

 

　　

2、信号的特征选取分析 

　　鉴于直接检测信号大都是随机信号，它包括了大量的与故障无关的信息，一般不宜作
判别量。需要用现代信号分析和数据处理方法把直接检测信号转换为能表达工况状态的特征
量。