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基于RCM的风电机组维修决策技术研究

发布时间:2018-10-24 21:52
【摘要】:风力发电技术是一种清洁能源发电技术,在如今我国经济持续高速发展、资源逐渐紧缺、环境问题日益严重的大背景下得到了高速的发展,但是由于风电机组的运行环境过于恶劣、早期国产的风电机组产品制造水平不高,风电场企业运行维护管理技术不成熟等问题,导致了风电设备的故障率较高。目前,国内风电场的设备维护和巡检的方法以设备厂家提供的维护手册为依据,并未考虑到风电场实际的运行情况,因此存在维修策略选择不当,维修过度和维修缺失等问题。风电场目前的主要维修手段为事后维修,对重要的设备而言,这种维修方式难以控制故障后果,会造成设备严重损坏。本文针对以上问题,将以可靠性为中心的设备维修(RCM)理念引入风电领域,以风电机组为研究对象,开展基于RCM的维修决策方法研究。论文的主要研究工作如下:(1)基于RCM的风电机组系统分析:介绍RCM方法在风电场的实施过程。通过分析风电机组中设备的组成和功能,划分风电机组系统,通过整理风电机组的设备资料、运行维护指导书及历史故障数据等,绘制各系统的功能框图和任务可靠性框图,完成故障模式及影响分析。对关键设备进行故障树分析确定故障原因并进行定量分析。(2)风电机组关键设备寿命分析模型的建立:论述建立风电机组寿命分析模型建所需考虑的问题。运用威布尔分布模型建立关键设备的寿命模型的,并通过拟合检验判断模型是否正确。根据模型计算失效率、可靠度、失效概率密度、平均无故障时间等相关可靠性指标。(3)维修决策与定期维修周期的确定:通过RCM中的决断过程,对整理得到的风电机组中设备的故障模式进行维修决断,通过威布尔分布失效率模型判断设备的故障模式属于RCM中那种失效模式,通过考虑故障后果和不同维修方式的维修成本确定采用何种维修方法,最后对采用定期维护的故障进行定期维修或定期更换时间间隔的确定。
[Abstract]:Wind power generation technology is a kind of clean energy power generation technology. Nowadays, the economy of our country continues to develop at a high speed, resources are gradually scarce, and environmental problems are becoming more and more serious under the background of rapid development. However, due to the poor operating environment of wind turbine, the low manufacturing level of domestic wind turbine in the early stage, and the immature operation and maintenance management technology of wind farm enterprises, the failure rate of wind power equipment is relatively high. At present, the methods of equipment maintenance and inspection in domestic wind farm are based on the maintenance manual provided by the equipment manufacturer, and do not take into account the actual operation of the wind farm, so there are some problems such as improper selection of maintenance strategy, excessive maintenance and lack of maintenance. At present, the main maintenance means of wind farm is ex post maintenance. For the important equipment, it is difficult to control the failure consequence and will cause serious damage to the equipment. Aiming at the above problems, this paper introduces the reliability centered maintenance (RCM) concept into the wind power field, takes the wind turbine as the research object, and develops the maintenance decision method based on RCM. The main work of this paper is as follows: (1) system analysis of wind turbine based on RCM: the implementation process of RCM method in wind farm is introduced. By analyzing the composition and function of the equipment in the wind turbine, dividing the wind turbine system, sorting out the equipment data of the wind turbine, running and maintaining instructions and historical fault data, the functional block diagram and the task reliability block diagram of each system are drawn. Complete failure mode and impact analysis. Fault tree analysis of key equipment and quantitative analysis are carried out. (2) Establishment of life analysis model for key equipment of wind turbine: discuss the problems to be considered in the establishment of life analysis model of wind turbine. The life model of key equipment is established by Weibull distribution model, and the model is judged by fitting. According to the model to calculate the failure rate, reliability, failure probability density, average failure time and other related reliability indicators. (3) maintenance decision and periodic maintenance cycle determination: through the decision process in RCM, The maintenance decision is made on the fault mode of the equipment in the wind turbine, and the failure mode of the equipment is determined by the Weibull distribution failure rate model, which belongs to the failure mode in RCM. By considering the consequences of failure and the maintenance cost of different maintenance modes, the maintenance method is determined. Finally, the periodic maintenance or replacement interval is determined for the failure with periodic maintenance.
【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】:2017
【分类号】:TM315

【参考文献】

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本文编号:2292662

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