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随着海流发电技术的日渐成熟，海流系统的可靠性和安全性迫切需要提高，其故障诊断技术的发展尤为关键。本文针对直驱式永磁同步海流发电系统在流速变动下叶片附着物故障问题，提出了一种基于定子电流信号的故障检测方法。该方法对电流信号变频率重采样得到转子一周期内平均电流频率，与实际电流频率做差，去除海流波动对信号的影响，利用经验模态分解与频谱分析得到故障特征频率。同时，文中对故障形成与传递过程进行了理论分析，搭建了海流流速变动下的直驱式永磁同步海流发电仿真模型与样机实验平台。理论分析、仿真与实验结果证明了该方法不需额外传感器，仅需定子电流信号，就可克服流速变动带来的影响，实现叶片附着物的故障检测。