風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)檢修策略研究.pdf

1、風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)由增速齒輪箱、主軸、滾動(dòng)軸承等旋轉(zhuǎn)部件組成,是實(shí)現(xiàn)風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)之間能量傳遞的重要環(huán)節(jié)。由于其載荷復(fù)雜、運(yùn)行環(huán)境惡劣,加之設(shè)計(jì)不夠完善等原因,設(shè)備故障率高,一旦故障維修復(fù)雜、維修成本高昂。因此,要保證設(shè)備可靠運(yùn)行,降低維修費(fèi)用,需對其狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,并制定最優(yōu)的維修策略。狀態(tài)檢修的關(guān)鍵之處在于將設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與設(shè)備的完好程度之間建立起較為精確地對應(yīng)函數(shù)關(guān)系。本文采用比例強(qiáng)度模型(Proportional Intensity

2、 Model,PIM)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)建模,確定設(shè)備故障率函數(shù),提出了優(yōu)化檢修策略,并利用風(fēng)電場在線監(jiān)測數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)在 MATLAB仿真數(shù)據(jù)平臺上分析驗(yàn)證了維修策略的合理性和有效性。狀態(tài)檢修策略研究的關(guān)鍵問題包括在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的預(yù)處理、模型的建立、模型參數(shù)的估計(jì),維修閾值的確定,維修策略的制定幾方面內(nèi)容。
　　(1)由于風(fēng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,測點(diǎn)較多,獲得的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)眾多,數(shù)據(jù)間存在較強(qiáng)的相關(guān)性,而比例維修模型需要相互獨(dú)立的協(xié)變量

3、來反映設(shè)備歷史維修數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)對設(shè)備健康狀況的影響。本文采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)軟件SPSS1.7對其進(jìn)行相關(guān)性分析,應(yīng)用主成分分析法提取出相互獨(dú)立的協(xié)變量作為建立比例強(qiáng)度模型的基礎(chǔ)。
　　(2)目前研究狀態(tài)檢修的模型大多針對的是完全維修,而由于完全維修的費(fèi)用昂貴,實(shí)際中常常采用的是不完全維修,即維修后設(shè)備狀態(tài)處于更換新設(shè)備和維修前之間。本文考慮了維修效應(yīng)和維修次數(shù)對設(shè)備狀態(tài)的影響,介紹了完全維修、最小維修、不完全維修等幾種常用維修方式對設(shè)

4、備狀態(tài)的影響,重點(diǎn)分析了不完全維修模型。參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性是影響模型合理性的關(guān)鍵因素,本文應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)軟件SAS從數(shù)據(jù)樣本容量、截尾率等方面研究了模型參數(shù)估計(jì)的魯棒性,提出了模型的適用范圍。
　　(3)維修閾值的確定是優(yōu)化檢修策略的關(guān)鍵,傳統(tǒng)的狀態(tài)檢修僅將監(jiān)測值與設(shè)定值比較,當(dāng)超出設(shè)定范圍就進(jìn)行檢修,未考慮可靠度和維修成本的模型。本文將設(shè)備可靠度和維修成本作為優(yōu)化目標(biāo),利用物理規(guī)劃方法權(quán)衡最大可靠度和最小維修費(fèi)用的關(guān)系,確定最優(yōu)維修