风电机组的状态机会维修策略

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4、：电气与电子工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TM315U.D.C:621.3ThesisfortheMasterDegreeAConditionBasedOpportunisticMaintenanceStrategyforWindTurbineCandidate：ZhangLupengSupervisor：Prof.ZhaoHongshanSchoolofElectricalandElectronicSchool：EngineeringDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-I

5、nstitution：NorthChinaElectricPowerUniversity摘要摘要风电机组是一个复杂的多体和多域系统，既有旋转的叶片、轮毂、齿轮箱、轴承、轴等机械部件，又有液压系统、电气系统以及复杂的控制系统和电力电子系统。风电机组一般安装在偏远的户外，有的甚至位于海上，运行环境恶劣，其关键部件经常在近百米的高空作业，受天气、风速等因素影响巨大。因此，结构的复杂性和运行环境的独特性使风电机组故障频发，大小维修不断，造成高昂的维修成本，降低了风场运行的经济性，且由于维修会造成风电机组停机，使得其有效运行小时数减少，降低了风场运行的可用度。因此有必要建立合理的维修策略来

6、提高风场运行的经济性和可用度。本文提出了状态机会维修策略来实施风电机组关键部件的维修，该策略结合了状态维修和机会维修的优点。该策略指出，将风电机组系统中两个或多个处于不同状态的部件的维修，通过机会的概念组合起来，使各部件的之间的维修相互协调，对越过状态维修阈值函数的部件和进入状态机会维修区间带的部件同时实施维修，多个部件同时维修，能有效的节约维修成本和提高可用度。本文首先提出利用比例失效模型对风电机组关键部件实施状态维修，在求解模型参数上提出了一种新的参数估计方法，并定义了状态监测器和状态维修阈值函数的概念；其次，把针对单部件的状态维修和针对多部件的机会维修有机结合起来，建立了状

7、态机会维修模型，并对模型的基本原理进行了详细描述，定义了机会维修阈值函数；然后，从经济性的角度考虑，利用成本法分别求解出状态维修阈值函数和机会维修阈值函数，并对状态机会维修策略的经济性进行了详细分析，通过算例仿真，证实该策略能有效提高风电机组的经济性；最后，又从可用度的角度分别求解状态机会维修模型的两条阈值函数，通过算例仿真证实了该策略在提高风电机组可用度方面表现良好。关键词：风电机组；状态机会维修；阈值函数；经济性；可用度；维修策略IAbstractAbstractWindtu