基于贝叶斯网络风力发电机齿轮箱故障分析

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1、万方数据Classi6edIndex：TBl14．3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringFailureAnalysisforGearboxofWindGeneratorBasedonBayesNetworkCandidate：Supervisor：ZhangJinbiaoZhou盈enAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：SafetyTechnologyandEngineeringDateofOralExamination：Marc

2、h，2012University：HarbinUniversityofScienceandTechnology万方数据哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于贝叶斯网络的风力发电机齿轮箱故障分析》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：多尬格日期：洲2年钥／日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基

3、于贝叶斯网络的风力发电机齿轮箱故障分析》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密囹(请在以上相应方框I为tT4)作者签名：劫≮佥够日期：易∥2年垆月／日刷醛轹胲嗍伽嘲／日万方数据哈尔

4、滨理工大学工学硕士学位论文基于贝叶斯网络的风力发电机齿轮箱故障分析摘要增速齿轮箱是风力发电机组中重要的一部分，它具有故障率高、维修困难的特点，对风电机组影响较大。因此，通过故障分析了解风电齿轮箱的故障模式及机理，进而采取适当的方法改进其薄弱环节，提高风电齿轮箱自身寿命，已成为广大专家学者关注的焦点。目前，风力发电机齿轮箱的故障分析主要有故障模式及影响分析和故障树分析两种方法。它们可以在一定程度上描述风电齿轮箱的故障模式及机理。但是由于这两种方法存在一定局限，具有事件相关性差、分析效率低，推理能力较差等缺点。近年发展起来的贝叶斯网络在图形表达、概率推理和

5、表达不确定关系上具有较大优势，已被各领域的专家用以改进FMEA、FTA方法的局限，广泛地应用于各行业故障分析中。本文首次将其引入到风电齿轮箱的故障分析中，综合FMEA和FTA资料构建了一种CME复合贝叶斯网络模型，并结合GeNie软件对风电齿轮箱进行分析。首先，本文介绍了风电齿轮箱的结构类型、工作原理及工作状况。进而分析齿轮箱在复杂工况下的故障模式及其机理，并利用FMEA、FTA方法对其进行分析，为风电齿轮箱CME复合贝叶斯网络建模提供基础资料。其次，结合贝叶斯网络图形描述、概率推理等相关理论，提出一种CME复合贝叶斯网络模型的概念。给出利用FMEA、

6、FTA资料构建CME复合贝叶斯网络模型的步骤，并简述其分析过程。最后，根据搜集到的资料建立风电齿轮箱CME复合贝叶斯网络模型，对网络各节点赋值，采用专家评分方式为条件概率表赋值，并应用GeNie软件对所建立模型进行分析，找出风电齿轮箱的薄弱环节。本文提出的CME复合贝叶斯网络方法能够在一定程度上解决FMEA、FTA方法中事件相关性差，分析效率低、推理能力差的问题。但是此方法仅是对改进风电齿轮箱原有故障分析方法的探索，尚待进一步改进。关键词风力发电机；齿轮箱；贝叶斯网络；故障分析万方数据哈尔滨理工大学工学硕士学位论文FailureAnalysisforG

7、earboxofWindGeneratorBasedonBayesNetworkAbstractGrowthgearboxisanimportantpartofthewindturbines．Therearemanycharacteristicsofit，suchaShi班failurerateandmain娩mcedifficulties．Thegearboxesmakegreatereffect011wind抵．The,whatthefocusofattentionofthemajorityofexpertsandscholarsistofindt

8、heappmomtemethodtoimprovetheweaklinksofwindturb