风力发电机组故障风险评价与维修决策

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随着能源危机以及环境保护问题日益凸显,风力发电得以大力发展。但目前风力发电呈现“重生产、重规模”、却“轻质量、轻管理”的偏颇模式,随着现役机组运行时间不断增长,机组逐渐暴露出故障、效率降低、设备损坏等问题,使故障时刻威胁着机组的安全运行和企业的经济效益。在此背景下,本文针对现役风力发电机组开展故障风险评价与维修决策的研究,主要包括:1.构建风力发电机组及其故障知识分析模型,为实时风险评价与维修决策提供完备知识支持。从机组结构及参数监测角度分析风力发电机组,获取其基础知识;在此基础上,以FMECA和FTA为理论指导,对机组有关可能的故障开展故障的模式、征兆、原因、影响以及固有风险的探析,组织机组多维故障知识;针对风力发电机组特点,开展基于蒙特卡洛模拟的设备重要度分析,改进和完善评价因素,辨识机组设备的重要水平,进而进行基于重要度的维修方式决策。2.以风力发电机组及其故障知识为支持,建立基于机组工作原理和特点的故障实时风险评价模型,实时评价机组及其故障风险。依据特征参数对设备功能水平的反应和表征,以敏感特征参数建立故障与特征参数间的匹配;从机组实时动态波动的特征参数出发,兼顾其运行的风速和季节特点,建立故障实时风险评价模型,且在兼顾故障固有和实时风险水平基础上制定设备综合风险评定规则。3.以风力发电机组及其故障知识为支持,建立机组基于实时风险评价的维修决策模型,并优化定期维修项目。综合故障固有风险和实时风险评价结果,兼顾设备重要度考虑,通过决策适当的维修时机和项目,优化具体的维修方案,制定风力发电机组的维修决策模型。同时对现场定期检查、维护项目进行优化,实现两种状态维修的相辅相成,共同防范风力发电机组故障风险。简言之,本文针对风力发电机组分别从机组及其故障风险的认知、实时评价以及预警与控制层面进行了探究,以完备的故障风险监控体系维护和保障机组安全、可靠的运行。
摘要第5-6页
Abstract第6页
第1章 绪论第9-19页
    1.1 课题研究背景及意义第9-11页
    1.2 国内外研究现状第11-17页
        1.2.1 国外风险评价研究现状第12-14页
        1.2.2 国内风险评价研究现状第14-16页
        1.2.3 维修决策国内外研究现状第16-17页
    1.3 存在问题分析第17页
    1.4 本文研究内容第17-19页
第2章 风力发电机组知识分析模型第19-61页
    2.1 基础分析第19-33页
        2.1.1 层次划分第20-25页
        2.1.2 监测参数分析第25-33页
    2.2 故障分析第33-47页
        2.2.1 故障模式、影响及其危害性分析方法(FMECA)第33-34页
        2.2.2 故障树分析方法(FTA)第34-36页
        2.2.3 风力发电机组的故障分析第36-47页
    2.3 设备重要度分析第47-57页
        2.3.1 基于蒙特卡洛模拟的设备重要度分析方法第47-54页
        2.3.2 风力发电机组设备重要度分析第54-57页
    2.4 维修方式决策第57-60页
        2.4.1 基于设备重要度的维修方式决策模型第57-60页
        2.4.2 风力发电机组维修方式决策第60页
    2.5 本章小结第60-61页
第3章 风力发电机组的实时风险评价第61-74页
    3.1 基于参数异动的实时风险评价模型第61-66页
        3.1.1 敏感特征参数异动与特征参数偏差第61-63页
        3.1.2 基于参数异动的实时风险评价方法第63-66页
    3.2 基于参数异动的实时风险预测模型第66-67页
        3.2.1 特征参数预测方法第66-67页
        3.2.2 基于参数异动的实时风险预测方法第67页
    3.3 基于参数异动的实时风险评价案例第67-73页
    3.4 本章小结第73-74页
第4章 风力发电机组的维修决策第74-91页
    4.1 基于实时风险评价的维修决策第74-84页
        4.1.1 基于实时风险评价的维修决策模型第74-81页
        4.1.2 维修决策案例第81-84页
    4.2 定期维修决策第84-89页
        4.2.1 日常维护项目优化第85页
        4.2.2 定期例行维修项目优化第85-89页
    4.3 本章小结第89-91页
第5章 结论与展望第91-93页
    5.1 结论第91-92页
    5.2 展望第92-93页
参考文献第93-98页
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果第98-99页
致谢第99页
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