风电机组的优化维修策略研究

发布时间：2022-08-23 15:35

　　风电机组一般安装在偏远地区,且经常在百米高空运行,受天气、雾霾和风速等因素的作用,工作环境十分恶劣,这致使风电机组故障频发,因此需要不断实施维修操作。多次维修导致维修成本高居不下,同时由于维修作业需要风电机组停机,从而减少了正常运行小时数,故必须运用合理的维修策略来提高风电机组的经济性和可用度。风电机组的各子系统故障之间彼此约束,这势必造成可靠性建模出现一定的误差,不能评估风电机组的实际健康状况,因此考虑故障之间的相互影响,对制定合理有效的维修策略、降低运维成本和提高工作效率都有十分重要的指导意义。本文基于风电机组各子系统间的故障相互影响程度,制定出合理有效的维修策略,最后通过MATLAB仿真平台,验证该维修策略在提高经济性和可用度两方面存在的优势。除此之外,综合考虑维修成本和可用度两方面,建立多目标状态维修模型,对有效解决决策者不同方面的需求具有重要的意义,论文主要研究内容如下:（1）论文基于故障有向图理论,建立风电机组的故障传递有向图,并通过Pagerank算法和矩阵化处理,求解故障被影响度CK值。然后运用全概率公式,将被影响度与子系统可靠性建模结合起来,推导出子系统固有可靠度与综... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 论文国内外研究现状
        1.2.1 故障相关性研究现状
        1.2.2 状态机会维修策略研究现状
        1.2.3 多目标优化研究现状
    1.3 主要研究内容
2 风电机组故障相关性分析及可靠性建模
    2.1 故障相关性分析
        2.1.1 故障传递有向图
        2.1.2 故障传递模型的量化
        2.1.3 故障相关被影响度计算
    2.2 风电机组故障相关性分析
        2.2.1 风电机组子系统划分
        2.2.2 故障相关性建模
        2.2.3 Pagerank算法实现流程
    2.3 风电机组可靠性建模
        2.3.1 全概率公式
        2.3.2 子系统综合故障率分析
        2.3.3 子系统固有可靠度模型
        2.3.4 子系统综合可靠度模型
    2.4 算例分析
    2.5 本章小结
3 考虑故障相关性的风电机组状态机会维修策略
    3.1 风电机组的状态机会维修策略
        3.1.1 状态机会维修的基本原理
        3.1.2 状态机会维修模型
    3.2 基于维修成本的阈值函数的确定
        3.2.1 状态维修阈值函数的确定
        3.2.2 机会维修阈值函数的确定
        3.2.3 维修成本分析
        3.2.4 基于维修成本的状态机会维修策略
    3.3 基于可用度的阈值函数的确定
        3.3.1 状态维修阈值函数的确定
        3.3.2 机会维修阈值函数的确定
        3.3.3 可用度分析
        3.3.4 基于可用度的状态机会维修策略
    3.4 算例分析
        3.4.1 基于维修成本的算例仿真分析
        3.4.2 基于可用度的算例仿真分析
    3.5 本章小结
4 考虑多目标的风电机组状态维修策略
    4.1 维修成本-可用度多目标优化模型
    4.2 多目标模型优化算法
        4.2.1 传统多目标优化算法
        4.2.2 多目标优化遗传算法
    4.3 多目标模型优化求解
        4.3.1 多目标模型的优化
        4.3.2 多目标模型的求解
    4.4 算例分析
    4.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3678029