基于机会维修模型的风电机组优化维修

【摘要】：风电机组一般安装在偏远的户外，运行环境恶劣，因此其维修费用占总的运行成本很高的比例。要保证其运行的可靠性的同时减少维护费用，必须研究有效的维修策略对其进行维护。本文提出采用机会维修策略对其进行维修，从随机性和确定性两个方面对风电机组的维修进行了建模。利用风场实际运行数据进行仿真分析，验证了机会维修策略对减少维修费用起到了很大的作用。 对于随机性机会更换维修模型，在故障维修和预防性维修两者的基础上引入了机会维修的概念。在已知各个部件故障率的前提下，分析了各个部件的期望费用和期望寿命，通过优化它们的机会维修役龄和预防性维修役龄，使风电机组维修费用最少。该维修策略将故障维修，预防性维修和机会维修融合起来，考虑了部件之间的经济关系，定义了机会的原则。从仿真分析结果可知，机会维修策略比役龄维修策略节省了维修费用。 对于确定性机会更换维修模型，在预防性维修的基础上引入机会维修的概念，提出了风电机组各个部件基于机会的维修策略。在各部件的故障率服从威布尔分布的情况下，分析了它们的可靠度，对风电机组的机会维修可靠度和预防性维修可靠度进行优化，最小化风电机组系统的维修费用。该维修策略是对预防性维修部件与可靠度落入机会维修区间的其它部件实施共同维修，将风电机组关键部件的维修有机结合起来，实现了分摊高额的固定维修成本。通过仿真分析，机会维修策略比预防性维修策略节省了维修费用。 【关键词】：风电机组 随机性机会维修 确定性机会维修 预防性维修 优化维修
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 选题背景及其意义9-10
• 1.2 风电机组维修策略国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国内研究状况10-11
• 1.2.2 国外研究状况11-12
• 1.3 本文主要工作12-14
• 第2章 风电机组的故障数据分析与机会维修原理14-20
• 2.1 引言14
• 2.2 风电机组的主要结构与运行原理14-15
• 2.3 风电机组的故障数据分析15-16
• 2.4 风电机组机会维修相关原理16-19
• 2.4.1 可靠性指标16-17
• 2.4.2 机会维修策略17-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 风电机组随机性机会更换维修策略20-36
• 3.1 引言20
• 3.2 随机性机会更换维修策略的原理20-22
• 3.3 风电机组役龄更换维修策略22-24
• 3.3.1 风电机组关键部件故障率分布22
• 3.3.2 风电机组役龄更换维修策略22-24
• 3.4 风电机组随机性机会更换维修模型24-26
• 3.4.1 部件机会维修概率密度函数的确定24
• 3.4.2 部件更换概率的分析24-25
• 3.4.3 机会更换维修策略的优化模型25-26
• 3.5 风电机组随机性机会更换维修的数值计算方法26-29
• 3.6 算例仿真分析29-35
• 3.6.1 风电机组各部件的参数29-31
• 3.6.2 风电机组役龄更换策略的仿真结果31-32
• 3.6.3 风电机组机会更换策略的仿真结果32-34
• 3.6.4 仿真结果对比分析34-35
• 3.7 本章小结35-36
• 第4章 风电机组确定性机会更换维修策略36-49
• 4.1 引言36
• 4.2 确定性机会更换维修的原理36-37
• 4.3 风电机组确定性更换维修模型37-38
• 4.4 风电机组确定性机会更换维修模型38-41
• 4.4.1 确定性机会更换维修模型的建立38-39
• 4.4.2 确定性机会更换维修的过程分析39-40
• 4.4.3 确定性机会更换维修费用的计算步骤40-41
• 4.5 风电机组机会更换维修策略的算法41-42
• 4.6 算例和结果分析42-47
• 4.6.1 风电机组各个部件的参数42-44
• 4.6.2 确定性机会更换维修模型仿真结果44-46
• 4.6.3 确定性更换维修模型仿真结果46-47
• 4.6.4 仿真结果对比分析47
• 4.7 本章小结47-49
• 第5章 结论与展望49-51
• 5.1 结论49-50
• 5.2 展望50-51
• 参考文献51-54
• 攻读硕士学位期间发表的论文54-55
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作55-56
• 致谢56

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