风电机组传动系统预防维修决策方法研究

发布时间：2017-10-20 02:40

  本文关键词：风电机组传动系统预防维修决策方法研究

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【摘要】：本文以我国现役的风电机组为研究对象,开展风电机组传动系统预防维修决策研究。在总结分析风电机组特点及其维修方式的基础上,从可靠性、维修性和经济性角度分析了影响维修决策的因素,综合考虑风场实际运行数据及专家建议,建立了风电机组传动系统重要功能单元——齿轮箱的寿命分布模型,并给出了该模型参数的评估方法,为维修方式决策提供了可靠依据。以风电机组传动系统中齿轮箱和高速轴组成的串联系统作为具体研究对象,认为两部件是经济相关的,分别以单周期串联系统的维修费用率最小、可用度的期望值最大为目标建立了计划型预防维修模型。在此基础上,本文综合了系统的维修费用和可用度指标,建立了多目标计划型预防维修模型。该模型不仅适用范围广泛,而且在确保可用度满意的同时,使维修费用最小。通过计算仿真,对系统的计划型预防维修周期间隔进行了优化。本文进一步研究了机会型预防维修,研究对象依然是风电机组中齿轮箱和高速轴组成的串联系统,分别以单周期内串联系统的平均维修费用率期望值最小、系统可用度的期望值最大为优化目标,建立了两个机会型预防维修模型。然后综合考虑这两个因素,建立了多目标机会型预防维修模型。通过引入权重系数,分析单周期内系统的平均维修费用率期望值最小、系统可用度最大,两种因素在不同权重系数下,对预防维修周期间隔的影响程度。最后将计划型预防维修模型与机会型预防维修模型的计算结果进行了对比,检验结果验证了该模型的准确性。
【关键词】：风电机组 计划型维修 机会型维修 维修费用 可用度
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 课题研究背景及意义11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.3 论文的研究内容14-15
• 1.4 论文的结构框架15-18
• 第2章 风电机组可靠性与维修理论基础18-33
• 2.1 传动系统的主要结构及其典型故障18-19
• 2.1.1 风电机组传动系统的关键部件18-19
• 2.1.2 风电机组传动系统典型故障形式及故障机理19
• 2.2 可靠性相关概念19-23
• 2.2.1 可靠性相关概念20-23
• 2.3 常用设备的寿命分布及性质23-27
• 2.3.1 正态分布23-24
• 2.3.2 对数正态分布24
• 2.3.3 指数分布24-25
• 2.3.4 威布尔分布25-26
• 2.3.5 浴盆故障率曲线26-27
• 2.4 风电机组的维修27-28
• 2.4.1 预防维修28
• 2.4.2 修复维修28
• 2.4.3 机会维修策略28
• 2.5 本文涉及到的几个相关理论28-32
• 2.5.1 串联系统模型及性质28-29
• 2.5.2 年龄更换策略29-30
• 2.5.3 成批更换策略30
• 2.5.4 系统维修模型30-31
• 2.5.5 故障小修维修策略31
• 2.5.6 部件间的维修相关性31-32
• 2.6 本章小结32-33
• 第3章 风电机组串联系统的计划型预防维修模型33-51
• 3.1 本章引论33-35
• 3.2 风电机组串联系统的寿命分布及参数估计35-38
• 3.2.1 —元威布尔分布35
• 3.2.2 威布尔分布参数估计方法35-37
• 3.2.3 风电机组齿轮箱的寿命分布与参数估计37-38
• 3.3 基于维修费用率最小的风电机组计划型预防维修模型38-42
• 3.3.1 模型的符号说明和相关假设38-39
• 3.3.2 部件故障率函数的变化规律39
• 3.3.3 模型的建立39-40
• 3.3.4 算例分析求解C模型40-42
• 3.4 基于可用度最大的风电机组计划型预防维修模型42-44
• 3.4.1 模型的建立42-43
• 3.4.2 算例分析求解A模型43-44
• 3.5 基于可调节多目标的风电机组计划型预防维修模型44-49
• 3.5.1 模型的建立44-46
• 3.5.2 算例分析求解U模型46-49
• 3.6 本章小结49-51
• 第4章 风电机组串联系统的机会型预防维修模型51-63
• 4.1 模型的符号说明和相关假设51-52
• 4.2 确定系统维修模式52-53
• 4.3 基于维修费用最小的风电机组机会型预防维修模型53-56
• 4.3.1 建立模型(OC模型)53-55
• 4.3.2 算例分析求解OC模型55-56
• 4.4 基于可用度最大的风电机组机会型预防维修模型56-59
• 4.4.1 建立模型(OA模型)56-58
• 4.4.2 算例分析求解OA模型58-59
• 4.5 基于可调节多目标的风电机组机会型预防维修模型59-62
• 4.5.1 建立模型(OU模型)59-60
• 4.5.2 多目标机会预防维修模型求解过程60-61
• 4.5.3 算例分析求解OU模型61-62
• 4.6 本章小结62-63
• 第5章 结论与展望63-65
• 5.1 论文总结63-64
• 5.2 研究前景及展望64-65
• 参考文献65-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果70-71
• 致谢71

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本文编号：1064827