新能源是全世界的发展和研究的热点,近年来风电新能源的不断发展,风力发电机结构的数目逐渐上升,并向着大型化发展,风机发电容量和风机塔筒高度均在不断上升。传统风机监测系统多用来监测风机的机械部件为主,而忽略了对风机结构的监测,近年来发生的风机事故大多是由于塔筒倒塌造成的,塔筒作为整个风机结构的承重构件,对风机安全至关重要。本文研究风机结构动力特性监测与预警的方法。本文的主要研究内容包括:针对1.5MW级大型风力机结构,研究并设计一套结构振动监测系统。首先分析监测系统的硬件设备选型,然后分析了系统的工作原理,考虑风机结构现场情况,并针对性的设计了系统的布置方案。最后以某风电场的风机为例,进行了监测系统的实施。对风机结构的振动监测数据进行了分析,利用功率谱和随机子空间方法对监测系统采集到的风机塔筒和叶片振动数据进行模态分析,研究风机结构模态参数与风速、温度、风向角、叶片转速和偏航角度等因素的关系。同时利用ANSYS有限元建模软件建立监测风机的有限元模型,并进行了理论模态分析,验证了监测数据分析的正确性。提出基于时间序列分析与统计过程控制的风机塔筒预警方法。首先利用巴特沃斯滤波器对原始加速度监测数据进行积分得到位移数据。然后,建立位移时间序列的自回归模型,利用自回归模型进行数据预测,利用模型预测误差结合统计过程控制对塔架位移状态进行预警。通过规范规定结合统计过程控制原理设定预警阈值。最后对风机塔筒不同风速各平台数据进行了分析,验证方法的有效性。