概觀
    由於環境條件的限製，風力發電廠往往地處偏遠，且機組與地麵的垂直距離極高
，因此風力渦輪的維修成本亦極為昂 貴(gui)。此(ci)外(wai)，風(feng)力(li)渦(wo)輪(lun)組(zu)件(jian)在(zai)設(she)計(ji)時(shi)亦(yi)已(yi)刻(ke)意(yi)減(jian)輕(qing)其(qi)重(zhong)量(liang)
，因(yin)此(ci)容(rong)易(yi)因(yin)為(wei)應(ying)力(li)而(er)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)。由(you)於(yu)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)的(de)需(xu)求(qiu)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)
，目(mu)前(qian)首(shou)要(yao)課(ke)題(ti)則(ze)必(bi)須(xu)降(jiang)低(di)操(cao)作(zuo)與(yu)維(wei)護(hu) (O&M) 成本，並提高其穩定性。目前風力發電的 O&M chengbenjugaobuxia，yinciquanqiuduifenglifadiandejieshouduyiyouxian。touguodichengbendezaixianzhuangtaijiankongxitong
，jiangkeyuceguzhangyuweixiuxuyao，jiyijianshaoweixiuzuoyebingjiangdi O&M 成本。

    狀態監控的需求
    風feng力li發fa電dian的de目mu前qian趨qu勢shi，即ji是shi於yu偏pian遠yuan地di區qu設she置zhi大da型xing的de風feng力li渦wo輪lun，因yin此ci往wang往wang位wei於yu近jin海hai處chu而er能neng獲huo得de較jiao佳jia的de風feng力li條tiao件jian。但dan與yu傳chuan統tong發fa電dian係xi統tong相xiang較jiao，設she備bei體ti積ji與yu位wei置zhi偏pian遠yuan的de問wen題ti，均jun造zao成cheng維wei修xiu上shang的de難nan題ti：

    此外，負載與作業條件均不斷變化，因此風力渦輪必須承受更高的機械應力。高應力的條件之下，就更需要維護作業。

    風力發電一般均為反應 (Reactive) 或損壞 (Run-to-failure) 維護。而此種維護方式亦為最高成本的 O&M。

    因此除了提高 O&M 成本之為，亦將影響項目可行性與投資收益所估算的能源成本 (COE)。

美國電力研究院 (Electric Power Research Institute，EPRI) 已針對電力產業提供完整的案例研討
，而反應維護 (持續運作機器直到故障為止) 為最低效能且最高成本的發電設備維護方式。EPRI 所提供的維護成本即列於下：

    若(ruo)渦(wo)輪(lun)組(zu)件(jian)可(ke)持(chi)續(xu)運(yun)作(zuo)直(zhi)到(dao)故(gu)障(zhang)，則(ze)整(zheng)體(ti)發(fa)電(dian)量(liang)將(jiang)大(da)幅(fu)受(shou)到(dao)意(yi)外(wai)停(ting)機(ji)所(suo)影(ying)響(xiang)。在(zai)此(ci)同(tong)時(shi)，如(ru)頻(pin)繁(fan)運(yun)作(zuo)的(de)零(ling)件(jian)與(yu)吊(diao)高(gao)作(zuo)業(ye)的(de)成(cheng)本(ben)，再(zai)加(jia)上(shang)零(ling)件(jian)掉(diao)落(luo)所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)損(sun)壞(huai)，均(jun)將(jiang)提(ti)高(gao)維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)。與(yu)在(zai)線(xian)狀(zhuang)態(tai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)預(yu)知(zhi)維(wei)護(hu)相(xiang)較(jiao)
，互(hu)動(dong)維(wei)護(hu)的(de)成(cheng)本(ben)確(que)實(shi)高(gao)出(chu)甚(shen)多(duo)。狀(zhuang)態(tai)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)功(gong)能(neng)
，即(ji)是(shi)要(yao)連(lian)續(xu)監(jian)控(kong)組(zu)件(jian)並(bing)預(yu)測(ce)機(ji)器(qi)問(wen)題(ti)
，讓(rang)操(cao)作(zuo) 人員能盡早排定維護並避免重大損失。

    NI 狀態監控解決方案
    針對狀態監控作業，NI 提供專屬的解決方案。針對發電機/齒輪箱製造商或風力渦輪整合商，NI 提供必要的軟硬件，以設計高效能、低成本
，且專屬的風力渦輪監控解決方案。NI 亦根據產業走向，持續提供最新的訊號處理算法
，以找出訊號的關鍵特征，並預測機器組件的狀態。這些算法包含階次分析

、倒頻譜 (Cepstral) 分析、軸承調變監控、小波
、AR 模型製作、電力質量、功率係數、雨量應力周期 (Rainfall stress cycle) 分析，還有許多統計分析算法。透過 NI LabVIEW 軟件，即可使用這些內建的訊號處理算法、彙入文字程序代碼 (如 C 與其他數學腳本)，並可輕鬆設計全新的算法。

    yiyanjiujieguoweili
，fengliwolundechilunxiangyuqizhoucheng，jiweizuigaoguzhanglvdezujian。chilunxiangyuzhouchengdezhendongfenxizuoye，zeshitouguojiasuguierjiankongbingyucekenengdeguzhang。danruofengliwolunshiyongduocengcichilunxiang，zeguoduozhendongyuanjiangzaochengfuzadezhendong
、調變
，與運作速度振動。

    若(ruo)要(yao)正(zheng)確(que)分(fen)析(xi)齒(chi)輪(lun)箱(xiang)的(de)振(zhen)動(dong)，則(ze)需(xu)要(yao)高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)的(de)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)器(qi)。基(ji)本(ben)而(er)言(yan)，此(ci)將(jiang)需(xu)搭(da)配(pei)多(duo)帶(dai)寬(kuan)的(de)振(zhen)動(dong)訊(xun)號(hao)取(qu)樣(yang)儀(yi)器(qi)，以(yi)記(ji)錄(lu)長(chang)時(shi)間(jian)的(de)波(bo)形(xing)。換(huan)句(ju)話(hua)說(shuo)，狀(zhuang)態(tai)監(jian)控(kong)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)必(bi)須(xu)能(neng)達(da) 51.2 kHz 以上的取樣率，且可儲存超過 2 MB 的二進製時間波形。NI CompactRIO 平台即具備此功能。而高階光譜分析則包含變焦 FFT 與變焦階次頻譜 (Zoom order spectrum)，可進一步找出高頻率振動特性參數

，且不致遺漏邊帶 (Sideband) 數據。邊帶分析可輔助分析師找出故障齒輪。

    此彈性且開放的 NI LabVIEW 與 CompactRIO 環境

，共具備下列優勢：

    控製係統整合與通訊協議支持
    若與其他產品相較，NI 係統除了可達較低成本與專屬的訊號處理功能
，其最大差異則在於可整合控製係統的功能。透過 NI 平台
，即可用單一裝置或溝通多組裝置，而整合控製與監測功能。NI 平台可銜接以太網絡、RS232/RS485、Modbus

、OPC
、CAN
、Fieldbus、PROFIBUS，甚或取得專利的通訊協議。此彈性的通 訊功能，可讓 NI 係統輕鬆整合風力渦輪機組的其他裝置。

    用於狀態監控的 NI 產品
    NI 提供多款訊號處理設備，可銜接不同的傳感器，包含振動、應變、音頻
、溫度、電壓
、電流、功率等。透過標準的通訊協議，即可為狀態監控裝置新增油微粒子 (Oil particulate) 計數，與光學感測功能。多樣且彈性的功能，讓 NI 保持在狀態監控應用的領先地位。