展開機械系統的故障模式和影響分析，根據故障導致的后果嚴重程度（嚴酷度），結合風場故障數據的統計分析結果，找出對機械系統功能實現影響大，安全性影響大，或維修成本高（包含影響發電導致的收入減少）的“關鍵少數”故障模式。
　　對“關鍵少數”故障模式進行故障樹分析，確定造成故障的全部根原因，制定相應的故障監控與預測性維修計劃。
　　對其他多數的故障模式，根據實際情況，制定事后維修或定期檢修計劃。
　　首先，風電機組機械系統包括實現核心功能（將捕獲的風能轉化為機械能）的傳動鏈系統與傳動鏈上的泵、管、閥等附件系統，以及實現調整捕獲到的能量、系統制動、傳動鏈支撐與載荷傳遞功能的輔助系統和輔助系統的泵、管、閥等附件系統，如表1所列。 　　其中，傳動鏈的功能是將風輪（葉片與輪轂）捕獲到的風能轉化為主軸的低速旋轉機械能，再通過齒輪箱將主軸的機械能增速為發電機可接受的高速旋轉機械能（不計機械效率的條件下，能量大小不變）；齒輪箱的潤滑冷卻系統在潤滑油溫低于限值時，將潤滑油泵送至齒輪箱中的各個潤滑點，減緩傳動機構磨損導致的壽命衰減，當潤滑油溫高于限值時，則控制油溫繼續上升，以免潤滑油變質，影響潤滑效果。
　　聯軸器主要用于補償齒輪箱輸出軸與發電機輸入軸之間的軸向與徑向偏差，并防止齒輪箱傳動機構受到超出其承受范圍的載荷。變槳系統主要功能是在機組捕獲的風能大于額定載荷時，通過改變槳距角來降低機組承受的載荷，從而保護機組正常運行。
　　偏航系統在風向發生變化時，通過改變機組橫向角度位置，以使機組能夠捕獲到最大的能量。偏航/變槳系統的角度調整一般都是通過回轉支承來實現的，因此需要自動潤滑系統來確保回轉支承的滾道、滾動體與輪齒受到充分潤滑，以保證其滿足機組整體的壽命要求。
　　制動系統包含主軸制動與偏航制動兩部分，主軸制動部分在機組觸發緊急停機時，對齒輪箱輸出軸實施快速制動，以保護機組運行安全；偏航制動部分在機組偏航過程中提供阻尼，使機組的橫向運動保持平穩，在偏航結束后定位機艙，減小偏航驅動所受載荷。制動系統的功能實施與控制通過液壓系統來實現。傳動鏈中主軸與齒輪箱的支撐是依靠主軸承與彈性支撐實現的，兩者同時將傳動鏈載荷傳遞到機架上。
　　機架將主軸承與彈性支撐傳遞過來的載荷再通過偏航系統傳遞給塔筒，最終傳導到地面。此即風電機組機械系統各部件的主要功能。
　　基于以上功能描述，例如傳動鏈若不能持續將捕獲到的風能轉化為發電機可以接受的高速機械能，則視為故障，以此類推可得各部件的故障判據。根據故障判據，進而確定機械系統各部件的基本故障模式庫，針對故障模式展開面向各部件定性的故障模式和影響分析。
　　根據機械系統各部件的故障模式和影響分析，可以得出傳動鏈中的一些關鍵部件發生故障，將導致機組基本的發電功能失效，并且對故障部件的更換成本中大都涉及現場大型設備的吊裝，維修成本高；輔助系統中的回轉支承與機架的維修更換也涉及現場吊裝，成本較高。傳動鏈系統與輔助系統的附件系統的故障影響則相對較小，但其故障模式對傳動鏈與輔助系統中的大型部件工作壽命卻有不容小視的漸進性影響。
　　因為故障影響除了對系統性能與維修成本進行分析，還需考慮故障發生頻率的高低，以衡量是否有必要對該類故障采取預測性維修方案。瑞典風電機組各部件的故障統計數據如圖一所示，可見液壓制動系統、齒輪箱與偏航系統在機組的機械系統的故障占比位列三甲（葉片/變槳故障主要為變槳控制系統故障），并且引發三者主要故障對機組系統工作壽命也有很大影響。造成液壓制動系統、齒輪箱與偏航系統故障的主要原因一般通過溫度、壓力和振動（加）速度等參數變量體現。根據這三個主要故障部件的現場故障相關數據，發掘故障發生前傳動機構溫度、潤滑油（脂）溫度、潤滑油/液壓油壓力，以及關鍵部位振動（加）速度等重要參數的變化趨勢，研究這些物理量在大型部件失效前的漸變規律，從而為運維工作提供預警，避免嚴重故障導致的巨大維修成本。
　　目前已投入實際應用的預測性維修部件包括主軸/偏航制動片的厚度監測，潤滑冷卻系統中過濾器濾芯的容量監測等。其中，若主軸/偏航制動片的摩擦材料剩余厚度達到報警值時便會觸發風險預警，提示運維人員及時更換制動片，以免發生制動片磨損制動盤，導致制動盤失效的嚴重故障，從而大大降低了因吊裝機艙更換制動盤而發生的巨額運維成本。濾芯容量監測提示運維人員，在濾芯堵塞可能導致潤滑油量不足，進而使齒輪箱傳動機構嚴重磨損，壽命縮短甚至失效必須更換。除此兩項參數外，還有一些可以用于預測性維修或預防性維修的技術指標值得關注。
　　由此可見，若將以可靠性為中心的維修（RCM）策略引入到風電行業，必須根據各主要部件的故障機理與后果分析結論，以及現場故障率數據的統計分析，從風場監控系統（SCADA）記錄的海量技術數據中，挖掘出對運維策略具有重要影響的關鍵技術指標，并加以分析判別，使這些數據能夠為運維策略的制定提供準確有效的基礎。科學合理的運維策略，最終也將為優化運維資源配置，提升運維管理效率，降低維修成本發揮巨大作用。
　　結語
　　綜上所述，為了有效控制風電機組的運維成本，建議參考核電行業的成功經驗，引入以可靠性為中心的維修（RCM）策略，以及預測性維修/預防性維修方法。若要切實有效地將RCM策略運用到風電機組的運維過程，必須準確了解機組故障模式、影響及原因，并基于此從大量技術數據中篩選出對故障發展趨勢具有指標性意義的關鍵技術指標。因此，本文介紹了關鍵技術指標的選取辦法。最后，希望本文能夠起到拋磚引玉的作用，對將RCM策略引入風電行業有所幫助。