基于狀態(tài)監(jiān)測的風電機組預防性維修策略研究.pdf

1、風力是一種應用前景廣、發(fā)展?jié)摿Υ蟮目稍偕茉础．斀?，由于全球生態(tài)環(huán)境惡化和石油危機，風力作為一種最重要的替代能源，發(fā)展迅速。而風力發(fā)電作為風力應用的一種最重要的形式，使風力發(fā)展成為真正的替代能源，并發(fā)揮著規(guī)模性的效益。風力發(fā)電場通常建立在環(huán)境惡劣的戶外，而且地處偏遠，使得風電機組的維修十分困難，造成維修費用昂貴。因此，如何有效的對風電機組進行維修，是目前風力發(fā)電的一個難題。
　　傳統(tǒng)的預防性維修是基于時間的，檢查間隔期一經確定就不

2、再改變，不能反映機組的真實狀態(tài)，往往會導致維修過?；蚯肪S修?；跔顟B(tài)的預防性維修是根據(jù)機組或設備的狀態(tài)來確定是否需要維修，能夠反映機組的真實狀態(tài)，不存在過維修或欠維修。但由于這種活動是隨機的，維護期間機組停運，使得風電場中斷生產，對風電場的安全運行造成干擾。因此需要對機組預防性維修的檢查活動進行控制，以使正常的生產活動不會由于預防性維修而受到干擾。
　　論文分析風電機組的運行原理，建立風電機組預防性維修的生命周期模型。以此為基礎，

3、繪制狀態(tài)轉移圖并列寫狀態(tài)轉移方程式，計算系統(tǒng)的可靠性、分析系統(tǒng)模型參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)值的影響及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　論文深入分析兩種常用的風電機組預防性維修策略，即基于時間的預防性維修TBM(Time based maintance)和基于狀態(tài)的預防性維修 CBM(Condition based preventive maintance)。TBM以最小停機時間和單位時間最大收益為目標，設計最優(yōu)的檢查頻率或檢查間隔期。CBM是基于機組監(jiān)測

4、狀態(tài)確定機組的檢查率，實時性好但隨機性強，有可能導致不期望的中斷。因此，有必要對這種維修活動進行控制，保證正常的生產活動免受干擾。文中以CBM為基礎，結合線性控制理論，設計檢查率的控制律，使其能夠按照機組期望的運行軌跡來運行，達到期望的穩(wěn)態(tài)值，確保生產過程的平穩(wěn)性和安全性。基于頻率及持續(xù)時間法，分別討論TBM維修模型、CBM維修模型、冗余機組維修模型的成本函數(shù)。
　　以酒泉橋西第一風電場為例，采用服從均勻分布的隨機數(shù)來模擬CBM的