風電機組的狀態(tài)評估與維修策略研究.pdf

1、風電機組是由傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成的多部件復(fù)雜可修系統(tǒng)。風電機組通常工作于偏遠的戶外，且主設(shè)備一般運行在近百米的空中，深受風、雨、霜、雪等氣象因素的影響。風電機組機械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和運行環(huán)境的獨特性使得各部件故障頻發(fā)，降低了風電機組的可用度，造成了昂貴的維修費用和高額的停機損失。因此，通過對風電機組運行狀態(tài)進行評估，并根據(jù)其運行狀況制定合理可行的維修策略，對提高風電機組運行的可靠性和經(jīng)濟性具有重要的作用。針

2、對這一問題，本文借助風電機組關(guān)鍵部件的歷史故障數(shù)據(jù)和在線監(jiān)測信息，提出采用威布爾比例強度模型來對風電機組關(guān)鍵部件運行狀態(tài)進行建模和評估，并利用狀態(tài)-機會維修策略對其實施優(yōu)化維修。本文從降低維修成本和提高可用度兩方面進行仿真分析，驗證了狀態(tài)-機會維修策略的有效性和可行性，為風電機組的優(yōu)化維修提供了新的思路。
　　針對風電機組的狀態(tài)維修模型大多采用最大維修或最小維修的情況，本文提出更符合實際情況的不完全維修模型，即維修使部件恢復(fù)至“如

3、新”和“如舊”之間的某一狀態(tài)。本文研究了基于威布爾比例強度函數(shù)的不完全維修模型的基本概念和模型建立過程，給出了應(yīng)用該模型對風電機組關(guān)鍵部件進行狀態(tài)評估的具體方法。首先，利用極大似然法對模型參數(shù)進行估計，得到威布爾比例強度函數(shù)的數(shù)學表達式；其次，給出狀態(tài)監(jiān)測器的定義，并利用維修成本最小的方法來確定狀態(tài)維修閾值函數(shù)；然后，繪制風電機組各關(guān)鍵部件的狀態(tài)維修閾值函數(shù)，并將在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進行描點；最后，通過比較狀態(tài)監(jiān)測器與狀態(tài)維修閾值函數(shù)的大小關(guān)系

4、，確定各部件的運行狀態(tài)。
　　在對風電機組各部件進行狀態(tài)評估的基礎(chǔ)上，本文提出風電機組的狀態(tài)-機會維修策略。該策略采用狀態(tài)維修、機會維修和無維修三種方式來描述維修動作，定義狀態(tài)維修閾值函數(shù)和機會維修閾值函數(shù)，根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測器與兩條閾值函數(shù)的關(guān)系來反映部件的維修需求和維修方式。狀態(tài)-機會維修策略是一種針對于多部件系統(tǒng)的優(yōu)化維修策略，結(jié)合單部件的狀態(tài)維修和多部件的機會維修的優(yōu)點，通過機會的概念實現(xiàn)多個不同運行狀態(tài)部件的同時維修，達到節(jié)約