随着全球能源结构的快速调整,新能源在能源结构中所占比重越来越大。其中,风力发电技术以其清洁、广泛、可循环的优势得到了快速发展。本文在对大型风力发电机组的工作原理以及主要结构构成进行阐述的基础上,对风电机组的气动载荷来源、引起风电机组振动的主要不平衡载荷来源以及风电机机组各主要结构振动形式进行了系统的分析。结合实际情况,通过对振动理论与模态分析方法的介绍,针对风电机组运行过程中的动力学分析与监测需要,基于目前已经较为成熟的运行模态分析方法对风电机组主要结构的振动特性进行分析,并结合理论模态参数进行结构状态评估。结合风电机组的实际运行情况,对模态分析的理论模态分析与试验模态分析方法分别进行了介绍。首先利用理论模态分析方法对风电机组进行了模态分析,基于风电专业设计软件Bladed,根据山西某风场1.5MW在役风电机组参数,对该机组叶片以及塔筒的理论模态进行了分析运算。采用3D建模软件Pro/E对待测风电机组塔筒进行1:1建模,并基于有限元分析软件ANSYS利用有限元方法进行模态分析,得到了塔筒的理论模态参数。基于试验模态分析理论,针对人工激励难以实现的问题,对环境激励下大功率在役风电机组的工作模态分析进行了研究。基于环境激励下结构模态参数识别的时域方法-自然激励法(NExT),对环境激励下振动数据的脉冲响应函数进行了近似求取,并结合特征系统实现法(ERA)实现了对风电机组结构工作模态参数的识别。利用模态线位共线性(MPC)方法对模态参数识别结果进行了修正优化,剔除了噪声模态。基于工程测试,得到山西某风电场1.5MW风电机组的实测振动数据。通过MATLAB编程实现了对风电机组塔筒的工作状态振动模态参数的识别,得到了不同工况下齿轮箱以及塔筒的工作模态参数。并通过理论模态获得理论模态参数进行比对,结合模态幅值相干系数(MAC)与风机工作参数对塔筒结构状态进行了评估,验证了基于环境激励下对风电机组的振动模态参数识别结果的可靠性,同时可实现对风电机组的健康监测。