图1 本特利内华达3701系统风力发电机监测器拥有强大的塔上连续信号处理能力

随着中国市场对清洁能源需求的日益增长，在风电行业出现持续增长的同时，如何对制造后的产品实现在运行层面有效监测，提升风机的实际使用寿命周期，从而实现风力发电生产的持续竞争力等一系列需求，也逐渐成为了风机制造商、风场用户与运行人员最为关心的话题之一。

本特利内华达ADAPT.wind状态监测系统解决方案提供了从传感器到监测器和软件以及故障诊断服务的一体化可扩展的解决方案，通过主动预防性地检测风电机组传动系统早期的故障和问题，不仅帮助风机制造厂商及时对安装机组进行故障预警及诊断，提升售后质保期内的产品安全可靠性，为高效率服务提供更加可靠的平台，同时也极大地帮助运营商控制运行维护成本，更加优化管理风电场的资产，提高设备的可利用率并降低维护费用，提升风场经济效益。

ADAPT.wind系统不仅已作为GE风电机组配置的标准状态监测解决方案在全球范围内使用，同时还可以根据整机制造商的要求，灵活配置在其他任何整机制造商生产的风电机组上。

实现振动状态监测的原因是风电机组会长期承受诸多无法预知的运行条件，这些都可能会对机组运行造成非常严重的不良影响。如果能尽早地发现这些问题并加以处理，那么必然会提高风机的可利用率，同时也可以降低维护成本。因此先进的状态监测技术与专业经验对于可靠地进行资产设备管理而言至关重要。

齿轮箱是首要问题

行星齿轮箱的故障是风电机组制造商和运行人员主要担心的问题。据统计仅与齿轮箱本身的故障问题直接相关的维护费用就占到了风电场运行与维护费用的25%～30％。本特利内华达风机状态监测系统让运行人员能够远程获知齿轮箱的运行状况（如图）。通过该系统获取的齿轮箱早期故障状态数据，使运行人员在齿轮箱出现轻微故障时，可以合理地改变运行方式，延长机组的运行时间，从而保证发电收益，而且可以降低被动式故障检修的风险，避免非计划停机或灾难性事故的发生。

图2 传动链本特利振动加速度传感器和转速传感器

对风场的所有风机实施主动预防性的状态监测还可以帮助运行人员有效地规划和合理地安排机组的停机维护计划。将所有需要停机维护的风机集中安排在一次检修计划中进行检修，只需使用一台吊车，这样便能节省近百万的维护费用。

ADAPT.wind系统能使客户从使用的第一天就对机组运行状况了如指掌。通过对齿轮箱、发电机、主轴承和风塔摆动的可靠的连续监测，让客户能够提前数周，甚至提前数月了解到设备存在的潜在问题。

提高风机利用率：从基于时间或故障的检修方式转变为基于风机健康状态的检修方式。预知性的检修规划能帮助客户延长检修周期间隔，优化停机检修计划，并延长风机或部件的使用寿命，从而提高机组可利用率。

改善风机可靠性：建立风机健康运行基准线，掌握所有风机的运行状态。

早期预警/故障检测：在故障发生的早期，快速确定故障位置和原因，尽可能通过塔上的维护解决故障，从而节省吊装的费用。也可为安排风机检修和采购备件留出充足的准备时间。此外还可以避免引发二次故障以及恶性事故的发生。

状态监测领域的专业知识和经验

本特利内华达将60年在线状态监测领域的专业知识和丰富诊断经验融入到ADAPT.wind风力发电机状态监测解决方案中，这些宝贵的专业知识和经验源自于本特利内华达在全世界范围内已安装的两百多万个传感器和监测通道。同时，该解决方案还融合了本特利在业内领先的优化与诊断软件平台System 1软件的智慧和精华，通过把数据转换成可操作的经验结论，使客户和运行人员能够自信地做出决策。

图3 ADAPT.wind软件本地及远程故障诊断分析

ADAPT.wind解决方案同样适用于一个或多个风场，客户可以从风场中控室就地监测整个风场，也可以在异地或集团公司总部远程监测一个风场或数个风场，通过集中化的管理让生产率的提高成为可能。

ADAPT.wind风机状态监测解决方案拥有本特利注册专利的行星级累积冲击检测算法，该专利是一套针对行星级故障监测非常有效的算法，用来检测通过风电机组齿轮箱行星级的碎片颗粒的数量，并对其进行趋势的分析和处理。这就大大增强了对齿轮箱健康状况的洞察能力，并有助于准确地找出故障产生的区域。而动态能量指数（DEI）算法是专为变转速的机械设备而设计的。DEI算法把振动频率的变化分布到5个运行频带，从而得到更准确的频谱能量计算值和更早期的故障检测结论。

强大的分析诊断与直观的显示画面

全面的报警、诊断、分析和报表功能让用户对风电机组的健康状况一目了然，并且可提供有助于检修可操作的指导建议。对每台风电机组，ADAPT.wind解决方案监测了150个有助于分析和诊断的静态变量，并可以分析这些变量的历史变化趋势；同时还可为机组的轴承以及齿轮监测和诊断提供高精度的波形、频谱数据。直观的风机导航与筛选功能让客户能轻松准确地获取到想要了解的信息。

为确保机组持续运行，本特利提供了多种量身定制的服务解决方案：从24×7全天候远程监测，到响应式技术支持，并可以与用户一起制定出符合特定需求的技术支持解决方案。

故障诊断案例

在一个已安装本特利内华达风机振动监测系统的风场，运行人员通过ADAPT.wind软件筛选器发现某机组发生了振动报警，查看报警事件列表，发现该机组发电机驱动侧轴承外圈发生故障报警。

进入该事件发生时刻的诊断图谱界面，发现该测点时域波形图中存在明显冲击成本。查看其频谱图，发现频谱中存在明显轴承外圈缺陷频率成份。通过进一步分析后断定该发电机驱动侧轴承外圈已经发生故障，并需要在合适的时间尽快安排检修。

风场及时制定了详细的风机维护计划，并临时采取了增加润滑等维护措施，在处于监视状态下继续运行数月后，对该轴承进行了更换处理。更换后该测点的振动又恢复到轴承损坏之前的水平，证明轴承工作运行状态良好。