由于全球范围内的能源减少及化石能源所造成的环境污染等问题,使人们已逐渐意识到清洁能源的重要性,而风能作为最重要的、最有发展前景的绿色清洁能源之一发展迅猛。通常地处高海拔、高纬度的山丘、平原或部分沿海地区作为风电场的选址较为常见,当冬季来临,气温降低时,长期处于寒冷潮湿环境中的叶片极易发生覆冰事故,会导致整个大型风力发电机设备不平衡荷载的增大。如果情况严重,风力发电机将受到损坏,风电场的运行安全将受到严重影响。为了保证大型风力发电机组在寒冷潮湿的环境中运行安全稳定,本文针对大型风力发电机叶片覆冰故障状态机理进行分析研究,开展针对于大型风力发电机的叶片覆冰状态检测研究,并提供安全性预测分析,具体研究工作如下:建立风力发电机叶片覆冰状态模型,应用SIMPLE算法计算叶片周围空气流场的情况,采用欧拉法求出叶片各处的水滴碰撞系数,再通过覆冰质量平衡方程和覆冰能量平衡方程求得风力发电机叶片表面的覆冰质量,从而分析判断出叶片覆冰状况。分析比较检测方法,为了弥补常规检测在风力发电机叶片覆冰检测中的不足,选取具有捕捉突发信号、对微小缺陷敏感、可以更早发现设备初期故障的振动、声发射二合一技术,实现对风力发电机叶片的检测和覆冰定位,并且在不影响大型风力发电机正常运行的情况下,捕获风力发电机叶片状态的动态信息。构建风力发电机叶片覆冰状态监测系统,选用STM32407,信息采集模块采用以振动-声发射传感器为主,温度传感器、结冰传感器、电流传感器、压力传感器等传感器为辅的组合方式,实现对叶片状态信息的收集,对采集到的数据进行分析和处理,并将结冰信息转化为易于观测的撞击、波形流和频谱等信息。最后对构建的大型风力发电机叶片覆冰状态监测系统进行验证分析,利用MATLAB对相关实验数据进行仿真分析,验证系统的可行性,并提供安全性预测及综合处理方法,为风电场有针对性地制定维修计划提供技术保证,对风电场避免因风力发电机叶片覆冰造成故障而引起的经济损失有着重要意义。