風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性研究綜述

劉夢(mèng)瑤陽，尹曉偉，錢文學(xué)

（1.沈陽工程學(xué)院a.研究生部；b.教務(wù)處，遼寧 沈陽 110136；2.東北大學(xué)，遼寧 沈陽 110819）

根據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)，截止到2019 年3 月，全國新增風(fēng)電容量為478 萬kW。風(fēng)能作為一種可再生能源，在《關(guān)于建立健全可再生能源電力消納保障機(jī)制的通知》等相關(guān)政策的扶持下，隨著風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的愈發(fā)成熟，將成為能源產(chǎn)業(yè)的新潮流。

隨著風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量逐年上升，對(duì)風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性的要求也越發(fā)嚴(yán)格。然而，我國對(duì)風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的研究還處于初級(jí)階段，并且其主要零部件的運(yùn)行環(huán)境均十分惡劣。根據(jù)統(tǒng)計(jì)：在傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的故障發(fā)生概率中，軸承占81%，齒輪占14%，螺栓占3%，這些關(guān)鍵零部件是引起風(fēng)電機(jī)組停機(jī)的主要原因，在停機(jī)期間所造成的經(jīng)濟(jì)損失不可逆轉(zhuǎn)。因此，為保證風(fēng)電機(jī)組安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，提高傳動(dòng)系統(tǒng)螺栓、齒輪箱和軸承的可靠性是發(fā)展的必然趨勢(shì)。

目前，國內(nèi)外研究人員在相關(guān)領(lǐng)域已取得了階段性的成果，如何進(jìn)一步提高其可靠性已成為熱點(diǎn)問題。首先，本文梳理了近年來關(guān)于風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)中螺栓、齒輪箱和軸承在故障診斷、壽命預(yù)測(cè)及優(yōu)化方面的研究現(xiàn)狀；然后，分析了S-N 疲勞曲線、VDI2230 工程算法、Palmgren-Miner 線性累積損傷法則、BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等理論的優(yōu)缺點(diǎn)；最后，指出當(dāng)今的難點(diǎn)問題并探討了風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)未來發(fā)展的主要方向。

1 壽命預(yù)測(cè)及優(yōu)化研究

在機(jī)組維護(hù)方面，大多風(fēng)場(chǎng)采用維修人員定期檢查，如果檢查不及時(shí)，就會(huì)因螺栓、齒輪箱和軸承等關(guān)鍵部件故障而導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組停機(jī)；但若頻繁檢查，又會(huì)增加機(jī)組人員負(fù)擔(dān)，提高維修成本。因此，應(yīng)合理預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)部件的剩余壽命，選擇最佳時(shí)間，合理維護(hù)風(fēng)機(jī)設(shè)備?，F(xiàn)有的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法有以下3種：

1）名義應(yīng)力法：基于S-N 曲線，適用范圍一般為高周疲勞；

2）局部應(yīng)力應(yīng)變法：基于ε-N 曲線，適用范圍一般為低周疲勞；

3）應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)法：基于S-N 曲線和ε-N 曲線，低周疲勞和高周疲勞均適用，但該方法計(jì)算量大，過程較復(fù)雜。

目前，大多選擇以德國WHCER 提出的S-N 疲勞壽命曲線及疲勞累積損傷理論為基礎(chǔ)的名義應(yīng)力法［1-2］。

1.1 S-N疲勞曲線

以應(yīng)力S 為縱坐標(biāo)，壽命N 為橫坐標(biāo)，將多種試樣在不同應(yīng)力水平的循環(huán)載荷作用下進(jìn)行試驗(yàn)，直至失效，將測(cè)試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而得到零件的平均壽命。當(dāng)S-N曲線趨于水平，其對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為壽命基數(shù)No，縱坐標(biāo)應(yīng)力為疲勞極限Sr，應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱系數(shù)為r=在疲勞壽命分析中，一般是基于材料的S-N 曲線，并借助于疲勞累積損傷，從而對(duì)零件進(jìn)行疲勞分析。但S-N曲線會(huì)受到載荷、制造工藝、材料化學(xué)成分和環(huán)境等不同因素的共同作用，存在極大的分散性，以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值來繪制的S-N曲線存在一定的局限性，這樣的壽命預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)際相差較大，不能為優(yōu)化零件設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。因此，如何精準(zhǔn)計(jì)算零件的疲勞壽命應(yīng)為今后的研究重點(diǎn)。

1.2 螺栓壽命預(yù)測(cè)及優(yōu)化

由于風(fēng)電機(jī)組的主要零部件大多由螺栓進(jìn)行連接，而螺栓80%以上的斷裂事故是由疲勞破壞造成的，所以要保證風(fēng)電機(jī)組的使用壽命，螺栓的疲勞分析理應(yīng)得到關(guān)注。VDI2230 工程算法主要用來校核高強(qiáng)度螺栓連接的安全，文獻(xiàn)［3］以兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的高強(qiáng)度螺栓為研究對(duì)象，介紹了Schmidt-Neuper 方法、VDI2230 工程算法和有限元分析法，可以通過結(jié)構(gòu)形式的不同，選擇合適的計(jì)算方法，進(jìn)而提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的安全性和可靠性；文獻(xiàn)［4］以提高高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接強(qiáng)度為目標(biāo)，針對(duì)高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接理論計(jì)算精度較低的問題，采用標(biāo)準(zhǔn)VDI2230工程算法對(duì)其分析，通過強(qiáng)度理論和疲勞累積損傷理論等方法，提高兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接的可靠性，但沒有考慮溫度等諸多因素對(duì)高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接應(yīng)力疲勞強(qiáng)度的影響。

上述研究采用VDI2230 工程算法對(duì)螺栓進(jìn)行分析，但該算法有局限性，對(duì)復(fù)雜模型的計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確。通常情況下，應(yīng)力應(yīng)變集中的地方是螺栓疲勞破壞的起始位置，為提高計(jì)算精度，文獻(xiàn)［5］基于螺栓內(nèi)圈的最大應(yīng)力，運(yùn)用雨流計(jì)數(shù)法、Palmgrem-Miner 理論和S-N 曲線等多種方法，結(jié)合MSC.Fatigue 分析軟件，對(duì)螺栓內(nèi)圈進(jìn)行疲勞壽命計(jì)算，分析出塔筒法蘭連接螺栓的疲勞壽命，但認(rèn)為螺紋對(duì)計(jì)算螺栓疲勞壽命沒有影響，過于武斷，理應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

1.3 齒輪箱壽命預(yù)測(cè)及優(yōu)化

目前，通過引入Palmgren-Miner線性累積損傷法則，使預(yù)測(cè)壽命的準(zhǔn)確性得到了極大改善。在大多數(shù)研究中采取平均應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，這樣可以簡(jiǎn)化計(jì)算過程，但仍未解決存在較大分散性的問題。國外學(xué)者提出了一種基于SCADA的疲勞載荷計(jì)算方法，SCADA 是一種以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確診斷和預(yù)測(cè)風(fēng)電機(jī)組部件的壽命。但該方法削弱了高扭矩區(qū)域，高估了零部件的使用壽命。從實(shí)際工程需求的角度考慮，應(yīng)尋求一種在隨機(jī)載荷作用下的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法［6-8］。文獻(xiàn)［9］以2.5 MW 風(fēng)電齒輪箱為研究對(duì)象，基于滾動(dòng)接觸軸承理論和軸承疲勞壽命理論,對(duì)齒輪箱高速軸圓柱滾子軸承的疲勞壽命進(jìn)行理論分析,并結(jié)合ADAMS 軟件對(duì)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析。文獻(xiàn)［10］詳細(xì)介紹了關(guān)于可靠性和Copula 函數(shù)的相關(guān)理論，以1.5 MW 水平軸風(fēng)電齒輪箱為例，基于應(yīng)力-強(qiáng)度干涉模型對(duì)風(fēng)電齒輪箱各齒輪建立模型，得出各齒輪的動(dòng)態(tài)可靠性隨時(shí)間的變化曲線，進(jìn)而得到風(fēng)電齒輪箱系統(tǒng)的可靠度。

但在計(jì)算各零部件的動(dòng)態(tài)可靠度時(shí)，上述文獻(xiàn)僅考慮了單一失效模式，并且只分析了兩兩零部件之間的壽命相關(guān)性，在多零部件之間的壽命相關(guān)性的分析中，仍需進(jìn)一步研究。為有效提高傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠度，為風(fēng)電齒輪箱的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)，需要準(zhǔn)確建立風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)其各零部件的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。但大多數(shù)現(xiàn)有的研究沒有準(zhǔn)確地對(duì)動(dòng)載荷進(jìn)行分析，或者將其等效為靜載荷，其研究結(jié)果過于理想化，無法滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)特殊工況對(duì)可靠性的要求［11-12］。文獻(xiàn)［13］以優(yōu)化齒輪箱的設(shè)計(jì)及提高可靠性為目的，基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)可靠性分析方法和故障樹方法，對(duì)齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析。但文中只對(duì)兩種失效形式進(jìn)行分析且對(duì)失效形式有諸多限制，分析過于理想化。文獻(xiàn)［14］對(duì)30 臺(tái)風(fēng)電機(jī)組齒輪箱的無故障數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)和歸納，在Bayes 方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合最小二乘法，預(yù)測(cè)風(fēng)電齒輪箱的可靠度，并應(yīng)用最優(yōu)置信限法對(duì)其可靠度進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過兩種方法預(yù)測(cè)結(jié)果的對(duì)比，得出該型號(hào)的風(fēng)電齒輪箱不滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)進(jìn)一步優(yōu)化風(fēng)電齒輪箱的設(shè)計(jì)有著重要意義。

下車時(shí)經(jīng)過司機(jī)旁，雖然知道司機(jī)會(huì)習(xí)慣性看著乘客下車，但當(dāng)他瞄了我一眼時(shí)，我又莫名其妙感到心虛。迅速將卡片投入收件箱后，我飛也似地沖下車。

1.4 軸承壽命預(yù)測(cè)及優(yōu)化

目前，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)軸承的研究還集中在單一工況下的壽命預(yù)測(cè)，相比于實(shí)際軸承的剩余壽命差距過大。針對(duì)以上研究難點(diǎn)，通過在不同工況下的接觸分析，建立更為合理的軸承修正的疲勞壽命模型，可以較大地改善疲勞壽命預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性［15-17］。在軸承優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，應(yīng)充分考慮風(fēng)載、潤滑、溫度等多個(gè)因素對(duì)軸承的影響，從風(fēng)電軸承的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等多個(gè)角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，但現(xiàn)有的研究大多停留在理論階段，沒有應(yīng)用于實(shí)踐，缺乏對(duì)可行性的驗(yàn)證或者只基于某個(gè)特定條件。文獻(xiàn)［18］以風(fēng)電機(jī)組主軸軸承為研究對(duì)象，基于Romax軟件，分別對(duì)5 類傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行建模，并進(jìn)行軸承未失效率的可靠性分析。風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)我國自主研發(fā)軸承具有深遠(yuǎn)意義，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的可靠性方案提供了理論依據(jù)，但傳動(dòng)鏈的形式還有很多種，還需要進(jìn)一步研究。

現(xiàn)有的研究成果大多沒有充分考慮實(shí)際運(yùn)行環(huán)境對(duì)軸承的影響，不能有效應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)機(jī)組的運(yùn)維檢修。所以，需要對(duì)比不同軸承類型和布局的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合考慮不同復(fù)雜因素的影響，進(jìn)而在不同環(huán)境和需求下滿足對(duì)風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)軸承的設(shè)計(jì)需求。

2 故障診斷

目前，在風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)的診斷理論和故障診斷技術(shù)方面已有了較多的研究，其中主要的研究理論有以下4種：

1）專家系統(tǒng)：是一種較為成熟的故障診斷方法，但在知識(shí)庫的建立中，存在精度與速度間的矛盾；

2）模糊理論：能夠有效改善故障診斷系統(tǒng)的容錯(cuò)性，但在知識(shí)庫的建立中，存在和專家系統(tǒng)類似的缺陷；

3）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：是一種無需建立知識(shí)庫的故障診斷方法，但目前急需解決易陷于局部極小值的問題；

4）貝葉斯網(wǎng)絡(luò)：適用于解決復(fù)雜系統(tǒng)不確定因素引起的故障。

2.1 螺栓故障診斷

螺栓是風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)的主要連接元件，其斷裂的主要原因有螺栓本身質(zhì)量不合格、過載以及預(yù)緊力控制不當(dāng)?shù)龋?9］。關(guān)于其故障診斷技術(shù)的研究已經(jīng)得到國內(nèi)外學(xué)者的普遍重視，現(xiàn)有的研究可以較為準(zhǔn)確地進(jìn)行單個(gè)螺栓的應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算［20］，但沒有考慮連接系統(tǒng)的整體性，多數(shù)研究以一對(duì)螺栓進(jìn)行分析，在實(shí)際中存在更為復(fù)雜的連接結(jié)構(gòu)。針對(duì)以上問題，文獻(xiàn)［21］以整體螺栓為研究對(duì)象，彌補(bǔ)了現(xiàn)有研究中存在的缺陷，但沒有對(duì)單個(gè)螺栓連接進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。文獻(xiàn)［22］對(duì)傳統(tǒng)故障診斷的方法進(jìn)行優(yōu)化，綜合考慮連接結(jié)構(gòu)的整體性，采用非線性接觸分析理論并進(jìn)行仿真分析，但風(fēng)電機(jī)組高強(qiáng)度螺栓故障種類多樣，實(shí)際測(cè)試信號(hào)不足，實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差大，且仿真結(jié)果的精確度還有待提高。

2.2 軸承故障診斷

風(fēng)電機(jī)組的傳動(dòng)鏈軸承包括發(fā)電機(jī)軸承、主軸軸承、齒輪箱軸承等［23］。研究顯示：風(fēng)電機(jī)組感應(yīng)電動(dòng)機(jī)軸承的故障發(fā)生率占整個(gè)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)軸承故障的41%；主軸承若發(fā)生故障，需要在距地面十幾米的塔架上進(jìn)行維修，且僅拆裝1個(gè)1.5 MW的風(fēng)機(jī)主軸承就需70 萬元費(fèi)用；在齒輪箱中，軸承故障約占整個(gè)齒輪箱故障的21%［24］。由此可見，為了保證風(fēng)電機(jī)組安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，減少風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)軸承的故障及維修成本并提高其可靠性是至關(guān)重要的。

目前，關(guān)于傳動(dòng)系統(tǒng)軸承故障診斷的研究主要圍繞在如何用更準(zhǔn)確的方法識(shí)別軸承故障類型和位置。文獻(xiàn)［25］將改進(jìn)的蝙蝠算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，有效地改善神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法中存在的缺陷。文獻(xiàn)［26］以低速軸承為研究對(duì)象，提出一種利用RVM 故障檢測(cè)方法，將RVM 和SVM 的分類技術(shù)故障診斷進(jìn)行對(duì)比，得出RVM 是一種可靠的低速軸承故障診斷技術(shù)，更加適合實(shí)際應(yīng)用。但RVM 分類性能仍有待提高，原始統(tǒng)計(jì)特征在分類過程中表現(xiàn)不佳，仍需進(jìn)一步深入研究。文獻(xiàn)［27］以經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD）方法為基礎(chǔ)，基于Hilbert包絡(luò)分析、峭度系數(shù)和傅里葉變換等方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)的提取，該方法能夠?qū)L動(dòng)軸承的故障進(jìn)行準(zhǔn)確診斷，具備良好的工程應(yīng)用價(jià)值。但該方法存在著易受噪聲影響的問題。文獻(xiàn)［28］針對(duì)上述難題，提出一種基于經(jīng)驗(yàn)小波變換（EWT）的軸承故障診斷方法，提高了軸承局部故障識(shí)別的可靠性和準(zhǔn)確性，能有效從噪聲環(huán)境中提取軸承外圈及滾動(dòng)體的故障特征，進(jìn)一步完善軸承故障診斷技術(shù)。

2.3 齒輪箱故障診斷

風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪箱的運(yùn)行環(huán)境十分惡劣，表1 示意了風(fēng)電齒輪箱是引起停機(jī)時(shí)間最長的部件，而在此期間造成的經(jīng)濟(jì)損失不可逆轉(zhuǎn)。更為嚴(yán)重的是由于機(jī)組故障或停機(jī)而造成的人員傷亡。因此，為保證風(fēng)電機(jī)組安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，減少風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪箱故障率，提高其可靠性是當(dāng)今發(fā)展的必然趨勢(shì)。

表1 風(fēng)機(jī)關(guān)鍵部件故障及停機(jī)比例 %

在風(fēng)電齒輪箱研究診斷理論和故障診斷技術(shù)方面已有了較多的研究，國內(nèi)外研究人員主要集中研討如何進(jìn)一步提高故障診斷的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，設(shè)計(jì)一種新型遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)成為當(dāng)下難點(diǎn)，對(duì)風(fēng)電齒輪箱故障診斷分析中常用的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改進(jìn)，克服了粒子群算法的困難，可以提高故障診斷精度［29-31］。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在細(xì)節(jié)方面沒有完整的理論基礎(chǔ)，大多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或者反復(fù)試驗(yàn)確定，存在一定的不穩(wěn)定性。文獻(xiàn)［32］以故障振動(dòng)信號(hào)為分析對(duì)象，以經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解技術(shù)為基礎(chǔ)，使得到的振動(dòng)信號(hào)輸入到BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，從而實(shí)現(xiàn)故障診斷。文獻(xiàn)［33］在提高故障診斷的研究中嘗試將DHMM 和BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，得到較為滿意的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

以上基于BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究中，仍然存在收斂速度慢、泛化能力弱等問題。目前存在將小波變換和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合、綜合兩種方法的優(yōu)勢(shì)，能夠有效提高收斂速度和診斷精度的研究［34-35］。但在現(xiàn)場(chǎng)中，有很多因素影響原始信號(hào)的準(zhǔn)確性，而噪聲的干擾是提取準(zhǔn)確原始信號(hào)最大的困難。面對(duì)噪聲的干擾可以采取二次降噪的方式，或者基于譜峭度實(shí)現(xiàn)對(duì)齒輪箱的精準(zhǔn)診斷分析［36-38］。文獻(xiàn)［39］對(duì)故障診斷中常用的譜峭度方法進(jìn)行改造，提出了一種結(jié)合EMD和小波包的新型診斷方法。

從以上分析可知，有許多復(fù)雜因素會(huì)影響齒輪箱、軸承和螺栓的故障檢測(cè)，但在已有的研究中，存在著材料選擇單一、數(shù)據(jù)不全面、簡(jiǎn)化部分因素、對(duì)工作環(huán)境考慮不全面的等問題。在接下來的研究中，綜合考慮不同因素對(duì)故障診斷的影響，合理、精準(zhǔn)地識(shí)別故障位置是需重點(diǎn)研究的問題。

3 結(jié)論

本文針對(duì)風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)主要零部件的研究進(jìn)行了總結(jié)性綜述，分析了傳動(dòng)系統(tǒng)螺栓、齒輪箱和軸承的故障診斷、壽命預(yù)測(cè)及優(yōu)化的研究現(xiàn)狀。我國針對(duì)風(fēng)電傳動(dòng)系統(tǒng)的研究仍處于發(fā)展的初期階段，遠(yuǎn)沒有達(dá)到成熟狀態(tài)。所以，風(fēng)電行業(yè)在未來的重要研究方向應(yīng)包括如下幾個(gè)方面：

1）國產(chǎn)化：我國風(fēng)電行業(yè)起步較晚，許多核心技術(shù)還是依賴國外廠家，但隨著我國科技的不斷進(jìn)步，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組部分零部件的國產(chǎn)化，若想實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)化，還需不斷地探索鉆研。

2）精細(xì)化：從故障診斷方面上看，目前的研究主要集中在理論上，在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中會(huì)存在著沒有考慮到的影響因素（噪聲、溫度等），只有綜合考慮了各種因素的影響，才能準(zhǔn)確識(shí)別故障的位置與類型，進(jìn)一步保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。從壽命預(yù)測(cè)及優(yōu)化設(shè)計(jì)的角度上看，缺少全生命周期的完整數(shù)據(jù)，我國還沒有足夠的監(jiān)測(cè)意識(shí)，若想采集全壽命周期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)需要大量的人力物力，且受到安全與商業(yè)保密等因素的限制。目前的研究成果為簡(jiǎn)便計(jì)算，采用單一工況或失效模式進(jìn)行研究，這樣的壽命預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)際相差懸殊，不能為優(yōu)化零件設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。

3）智能化：隨著我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)數(shù)據(jù)精度的要求也會(huì)日益嚴(yán)格，但是當(dāng)前的大多數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是通過人工測(cè)量的，這樣測(cè)得的數(shù)據(jù)不僅精度不準(zhǔn)確，還耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力。在人工智能愈發(fā)成熟的時(shí)代，應(yīng)該將其運(yùn)用到數(shù)據(jù)處理的領(lǐng)域中。

4）綠色化：從風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展情況來看，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展愈加成熟，風(fēng)能必將成為我國可持續(xù)發(fā)展的重要能源來源，國際上更是十分重視對(duì)風(fēng)能的深入開發(fā)與應(yīng)用。隨著對(duì)風(fēng)能技術(shù)研究的深入發(fā)展,涉及的內(nèi)容和應(yīng)用范圍越來越廣泛，所以在提高風(fēng)電可靠性和經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，應(yīng)減少對(duì)環(huán)境的損害，使人類的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)建立在可持續(xù)發(fā)展的概念上。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)最大的優(yōu)勢(shì)就在于環(huán)保，如何在環(huán)保的前提下提高風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性應(yīng)該是目前研究的重點(diǎn)方向。

5）完善化：我國的風(fēng)電行業(yè)已有較大規(guī)模，發(fā)展趨勢(shì)也由量的發(fā)展逐步轉(zhuǎn)向質(zhì)的發(fā)展，但隨著風(fēng)能行業(yè)高質(zhì)量的發(fā)展，愈來愈多關(guān)于風(fēng)電設(shè)備認(rèn)證模式不健全、考核目標(biāo)不統(tǒng)一等問題相繼出現(xiàn)。因此，需要完善風(fēng)電項(xiàng)目認(rèn)證體系的深化建設(shè)，按照程序化統(tǒng)一實(shí)施風(fēng)電認(rèn)證機(jī)構(gòu)的流程，滿足高質(zhì)量發(fā)展需求。無論從環(huán)境保護(hù)的角度還是從經(jīng)濟(jì)效益的方面考慮，深入研究完善風(fēng)力發(fā)電技術(shù)都刻不容緩。