文 献 综 述

1 课题背景及意义

1.1风力发电的历史和发展

中国是世界上利用风能最早的国家，早在1700多年前，就已有了帆式风车提水的历史。在风力提水的基础上，丹麦最先开始利用风发电。

早在1890年，丹麦政府制定了一项风力发电计划，经过18年的努力，制造出首批72台单机功率为5#8212;25千瓦的风力发电机。第一次世界大战时期，螺旋桨式飞机得到快速发展，利用近代空气动力学理论，前苏联于1931年建造了30千瓦的风力发电机。第二次世界大战时期，不少国家由于能源需求量较大，开始关注风力发电。在石油的冲击下，风力发电的发展跌宕起伏，由于环境问题，以风能为代表的可再生清洁能源日益得到各国的重视^[1]。

1986年，我国山东荣成引进了三台丹麦Vestas的55kW风力机，建造了中国第一个风电场。2005年，颁发了《可再生能源法》。2006年，再次出台相关政策，确定了风电价格分摊机制。这些国家政策使得我国的风电行业迅速发展。根据国家能源局”十二五”规划中的可再生能源规划，预计到年，我国海上风机装机容量将达到5GW，从而形成海上风电产业链，届时我国海上风电将迈入规模化发展阶段，预计至年我国的海上风机装机总量将有望达到30GW^[2]。

目前国内外发展风力发电的国家主要有美国、丹麦、德国、中国、西班牙、英国、法国、印度等。而风电行业的发展趋势有：建立海上风电场；发展大容量机组；研发更精细化的风资源评估软件等。

1.1 风电齿轮箱故障诊断的背景及意义

目前国际上采用的风力发电机组的主流结构形式为齿轮箱驱动，因此齿轮箱是风电机的关键零部件，需求缺口庞大。据世界风力发电网数据, 风电系统的失效率12%来自齿轮箱的失效。如图1.1^[3]所示。大约是工业齿轮箱平均失效机率的两倍。齿轮箱的失效是导致故障时间、维修和产量减少的主要原因, 一般其损失要占风电设备总价的15 %～ 20 %^[4]。