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随着世界能源危机的进一步加深，风力发电在电力系统中的作用越来越重要，在电力系统中所占比重也越来越大。进入21世纪，对风能的开发利用进一步加强，单个风力发电机组容量越来越大，数量也越来越多。大型风力发电机组在其运行过程中如果发生较为严重的故障，可能会给风电机组自身造成损坏，还可能导致整个风电机组供电的中断，甚至会影响到局部或某个电网的运行。大型风电机组价格昂贵，在电网中的比例也在不断增加。因此,一旦出现故障,将会给风电场主造成相当大的损失。本文首先研究分析了国内外风力发电机组故障诊断的研究现状。针对风力发电机组轴承松动故障及轴承转子系统与定子碰磨故障进行研究分析和仿真。结合庞加莱映射理论及我校风能技术研究实验室SUT—1000型直驱型风力机组进行研究。主要的研究内容有：（1）对风力机组常见故障进行理论分析，结合新疆的实际情况分析研究了风力机组主要故障的特点。对不同故障的诊断方法的确定做了研究。（2）对实测轴承松动故障振动信号进行频谱诊断分析，基于我校风能技术实验室SUT—1000型直驱风力机组进行实验研究。利用学校现有的信号采集设备进行实际振动信号采集。在人为设置故障后对实验室SUT—1000型直驱风力机组实测的故障信息提取，并利用振动频谱进行分析研究。在两个不同转速正常信号之间和同转速下正常信号和故障信号之间进行比对分析研究。研究结果发现单纯的利用振动频谱很难对风力机组的整机故障进行全面的诊断。针对风力机组的非线性故障及故障之间的相互耦合、相互作用的情况提出利用风力机组的动力学模型和庞加莱映射进行风力机组复杂情况的故障诊断的新方法。（3）针对风力发电机组的非线性故障及故障之间的相互耦合、相互作用问题，我对实验室模拟的风力机组转子—轴承系统与定子间发生碰磨问题建立动力学模型。利用庞加莱映射进行研究分析和仿真。从研究影响振动参量的变量入手进行分析，研究在系统发生故障后转子不同转速及不同刚度的情况下系统的运行状态。验证了庞加莱映射对风力机组故障诊断的可行性。文章的研究成果能够为大型风力发电机组的非线性故障复杂故障状态进行检测诊断提供理论支持和方法支撑。