12月5日，国家能源集团国华投资河南分公司（以下简称“国华投资河南分公司”）集控中心工作人员进入国华投资河南分公司河南区域级防叶片折断倒塔预警管理系统，实时查看风电机组运行情况，该系统是国华投资河南分公司基于多感知融合的风力发电机组防叶片折断倒塔预警技术研究的成果之一。目前该研究成果入选中国电子企业协会2024年能源电子（终端应用）典型案例，对行业技术进步及企业工作水平提高具有重要意义。

坚定信仰 向阳而生

在全球能源转型加速的大背景下，可再生能源已成为推动能源结构调整、实现可持续发展的关键力量。风力发电作为可再生能源领域的重要组成部分，其安全可靠供应对于缓解能源压力、减少环境污染具有举足轻重的意义。目前全国风力发电装机容量大幅增加，机组塔筒高度和风机叶片直径纪录在不断突破，但随之而来的是风机叶片折断、倒塔等安全事故频发，造成了巨大财产损失和不良影响，也给风电产业的可持续发展带来了严峻挑战。

国华投资河南分公司是国家能源集团旗下国华投资的全资子公司，主要从事河南区域的风电、光伏、氢能和综合智慧能源项目的开发建设和运营管理。该公司针对风电场运行中存在的安全痛点，为实时监测机组运行状态，组建项目团队启动了“基于多感知融合的风力发电机组防叶片折断倒塔预警技术研究”项目。

自2023年6月项目启动以来，项目团队敢于创新、不断突破，以“向深水区挺进，啃难啃的骨头”的劲头，成功攻克多项关键技术难题，并在专业期刊上发表论文6篇，申请发明专利2项，仅用6个月时间完成测试，用10个月时间将创新成果转化为现实生产力，有效遏制安全事故的发生。

随风而行 闻“风”而动

在风电运维领域，造成风机失控的主要原因包括叶片断裂、叶片扫塔、法兰连接螺栓失效、振动超限等。其中，叶片作为风电机组的动力来源，其气动不平衡会导致机组产生额外载荷或载荷失衡，进而降低发电效率，还会对关键部件造成损伤，严重时可造成叶片折断和风机倒塔。据统计，目前在役风机中，有约75%的机组存在不同程度的不平衡现象。

现有的检测方法多基于振动信号监测，存在诸多局限性。一方面，需要在机组关键位置加装大量高精度传感器，成本高昂且安装复杂；另一方面，风电场运行环境复杂多变，风机故障信号具有非线性特征，使得早期故障特征频率难以提取，导致风机可靠性和稳定性无法得到有效保障。

技术支撑 敢为天下先

该项目通过问题收集、仿真分析、试验等，研究出基于多感知融合的风力发电机组防叶片折断倒塔预警应用系统，主要包括基于机器视觉叶轮不平衡检测的关键技术开发、叶轮系统混合感知方案、塔筒系统混合感知方案和风机一体化多传感的感知融合平台。  基于机器视觉的叶轮不平衡检测技术：项目团队自主研发对风轮气动不平衡和质量不平衡分别进行仿真分析，研究叶轮不平衡对塔筒载荷、位移和振动的影响规律。运用图像处理程序和AI人工智能算法，精确计算叶片净空值、叶轮转速，快速、准确检测出叶轮不平衡问题，并提供修正角度。  风机一体化多传感的感知融合平台技术：该平台技术能够实时监测机组运行状态，及时发现潜在安全隐患，实现了从故障监测到预测性维护的转变。该平台还具备高度集成化和兼容性，支持多种通信接口，确保数据的高度同步采集与实时处理。  该项目有效避免因叶片和叶轮不平衡导致的折断倒塔事故发生，在提升风力发电机组安全性、可靠性和经济性方面发挥了重要作用，促进了风电产业健康可持续发展，为实现碳达峰碳中和目标贡献积极力量。