运行和维护是风电场的关键要素，也是风电场的重要成本。制定计划周密的维护计划将确保风力涡轮机高效运行并达到最高容量。全面的一般维护、塔上维修和塔下再制造过程有助于降低能源生产的总成本并延长风力涡轮机的预期寿命。一般来说，预防性维护应每年完成两到三次。但是，需要在成本节约与成本较高的故障风险之间取得平衡，即完成成本最低的维护，以及完成成本极高的高水平维护，但增量效益较小。
常见故障
在制定风力涡轮机维护计划时，故障处于中心位置。了解最常见的故障并在故障发生之前进行识别，可最大限度地降低停机事件的可能性。关于故障信息的一个宝贵资源来自德国风能测量计划，该计划跟踪了1997年至2006年10年间德国约1500台风力涡轮机的性能。该项目由德国政府资助，由德国政府管理伊塞特累计运行15400年，并形成了详细的故障概率图。这是他们发现的。
最有可能失败的组件是e电气设备每十个机器年发生5.5次事故，停机时间为一天半。相比之下，变速箱和发电机的故障率较低，约为每十个机器年发生1.5次事故，但停机时间较长，超过6或7天。德国石勒苏益格-荷尔斯泰因农业委员会（agricultural commission of Schleswig-Holstein）最近对5800年汽轮机进行了分析，发现不同部件的故障率相似，但每次故障的停机时间明显更长。变速箱的平均停机时间增加到14天。停机时间的激增可能是由于大型风力涡轮机的尺寸增大。近年来，叶片故障也有所增加，每年造成3800起事故。
风力涡轮机的任何计划外停机都意味着收入损失。处理组件故障的后果和成本可能会迅速增加。对于海上风电场，需要时间安排维修船访问现场，而陆上风电场可能需要协调大型起重机来完成维修。为了减少计划外维护和维修，了解部件故障的概率并状态监测系统（CMS）就地可在涡轮机出现灾难性问题之前指示问题。
风力涡轮机维护最佳实践
当风力涡轮机部件发生故障时，会导致计划外停机、昂贵的起重机和维修设备租赁以及收入损失。制定全面的维护计划以防止昂贵且耗时的维修至关重要。维护计划将有助于控制和预测此类故障。
监测和预测性维护
状态监测不是一件新鲜事，但复杂的数据分析和解释处于最前沿。利用监控系统和基于计算机的维护管理系统，可实现预测性和主动性维护规划，而不是等待故障发生或可能不需要的计划维护。
监控系统将传感器定位在风力涡轮机的关键点，并将数据发送给维护团队进行收集和分析。收集的数据包括关于润滑水平、振动、温度和基础位移的信息。系统还可以监控转子轴的物理运动、应变、扭矩、弯曲和剪切以及电气故障。
通过识别可能在不久的将来发生故障的部件，监测风力涡轮机是防止不必要和昂贵维修的重要组成部分。确定要执行的不同类型的维护可以让风电场所有者安排需要租赁多台涡轮机的起重机或其他设备的维护，从而降低成本。此外，可以根据收集的数据调整计划预防性维护，以优化维护成本和与计划外故障维修相关的成本。
预防性维护
虽然完成预防性维护可能成本高昂，但它减少了部件故障的机会，从而导致更高的维修成本和收入损失。大多数风力涡轮机制造商都有推荐的维护间隔，但根据涡轮机的位置和设计，这些间隔可能不够。以下是维护任务的一般列表。
- 检查电气柜、齿轮箱、发电机、偏航系统和制动器
- 评估叶片和叶片俯仰
- 测量塔基础
- 测量机油和润滑油油位、取样，必要时进行更换
- 传动系校准
- 检查并拧紧螺栓
- 检查通风、空气滤清器和减震器
- 检查轴承和接头
- 评估机舱
- 修补裂缝和腐蚀
计划维护的好处
当涉及到风力涡轮机的维护和维修时，由于风电场位置偏远，运输设备和物资的距离超过300英尺，且工作空间相对较小，因此很难做到这一点。然而，好处确实大于挑战。故障部件和设备会对风力涡轮机的寿命和效率产生毁灭性影响。一个部件的故障可能损坏或导致其他部件不工作，由于不良或不良连接导致的电气故障可能导致开火齿轮箱的过早更换要求涡轮机在相当长的时间内处于离线状态，以及起重机租赁的计划外支出。通过使用预测性和预防性维护，风电场所有者和运营商可以解决维护的复杂性，并提高其风力涡轮机的长期可靠性。
