本文關(guān)鍵詞：基于功能安全的風力發(fā)電機組安全系統(tǒng)設(shè)計方法研究　出處：《中國電力科學(xué)研究院》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：雙饋式風力發(fā)電機組(下文中簡稱風電機組)一般由控制系統(tǒng)執(zhí)行運行控制,保證風電機組在規(guī)定的條件下安全、有效地運行。當控制系統(tǒng)未能保持風電機組運行于安全范圍內(nèi)時,或機組運行參數(shù)超過相關(guān)安全極限后,安全系統(tǒng)將執(zhí)行安全策略,實現(xiàn)在運行過程中的安全相關(guān)保護功能(下文中簡稱安全功能)。風電機組安全系統(tǒng)與控制系統(tǒng)功能相互獨立,當控制系統(tǒng)和安全系統(tǒng)功能發(fā)生沖突時,控制系統(tǒng)服從于安全系統(tǒng)的要求。風電機組安全系統(tǒng)由氣動、機械、電氣控制和液壓等系統(tǒng)組成,上述系統(tǒng)協(xié)同作用能夠減小風電機組危險發(fā)生的概率或減輕危險發(fā)生的后果。然而,受到本身系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和硬件可靠性的影響,安全系統(tǒng)也存在失效的可能,使其無法正確執(zhí)行安全功能,進而導(dǎo)致風電機組安全事故的發(fā)生。本文提出一種基于功能安全的風電機組安全系統(tǒng)設(shè)計方法,有效保障安全系統(tǒng)在危險發(fā)生時能夠正確動作,降低安全事故風險。功能安全取決于安全相關(guān)控制系統(tǒng)、其他安全相關(guān)系統(tǒng)和外部風險降低設(shè)計功能的正確行使,是與受控設(shè)備和受控設(shè)備控制系統(tǒng)有關(guān)的全部安全的一部分。將功能安全概念引入安全系統(tǒng)設(shè)計方法,可以量化評估風電機組安全系統(tǒng)性能指標,降低安全系統(tǒng)危險失效概率提升風電機組安全性能,保障風電機組運行安全、財產(chǎn)安全和人身安全。(1)通過分析風電機組典型安全事故中的安全系統(tǒng)失效特征,提出了論文的研究方向,論述了論文的研究內(nèi)容和意義。(2)從功能安全的相關(guān)標準、評估認證和安全相關(guān)產(chǎn)品三個方面分析了國內(nèi)外功能安全的發(fā)展現(xiàn)狀;結(jié)合風電機組安全系統(tǒng)現(xiàn)有設(shè)計方案的技術(shù)特點和發(fā)展趨勢,選取適用的功能安全相關(guān)標準作為制定風電機組安全系統(tǒng)設(shè)計方法的理論基礎(chǔ)。(3)提出風電機組安全系統(tǒng)設(shè)計方法,該方法主要包括內(nèi)容:風電機組安全功能的一般特征、評估安全功能所需性能等級的方法、實現(xiàn)性能等級的設(shè)計方法、安全性能評估計算方法和系統(tǒng)設(shè)計驗證方法。其中重點研究了性能等級的評估方法。性能評估的關(guān)鍵要素包括:元件可靠性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)約束條件、故障診斷要求和公因失效分析。(4)選取風電機組典型故障為示例,運用本文提出的方法,通過計算評估現(xiàn)有安全系統(tǒng)設(shè)計方案的安全性能等級,并分析現(xiàn)有設(shè)計方案存在的關(guān)鍵問題。根據(jù)問題分析結(jié)果,運用論文提出的方法制定新的安全系統(tǒng)設(shè)計方案,通過專用軟件評估該安全系統(tǒng)設(shè)計方案的性能等級,對比分析方案優(yōu)化前后危險失效概率的降低情況。本文通過研究風電機組安全系統(tǒng)失效特征提出了基于功能安全的安全系統(tǒng)設(shè)計方法,該方法主要通過安全性能量化評估和安全系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計,將風電機組事故風險降低到可接受的范圍之內(nèi),提高了風電機組的安全性能;同時為設(shè)計過程中科學(xué)地平衡系統(tǒng)的可用性、成本和安全性之間的關(guān)系提供了實用方法。
[Abstract]:The safety system of wind turbine unit is composed of pneumatic , mechanical , electric control and hydraulic system . The safety system of wind turbine unit is composed of pneumatic , mechanical , electric control and hydraulic system . ( 4 ) Selecting the typical fault of wind turbine unit as an example , using the method proposed in this paper , through calculating the safety performance level of the design scheme of the existing safety system , and analyzing the key problems existing in the existing design scheme . According to the problem analysis result , the safety system design method based on function safety is put forward by using the method proposed by the paper . The safety performance of the wind turbine unit is improved through the safety energy evaluation and the optimization design of the safety system , and the relationship between the availability , cost and safety of the scientific balance system is provided for the design process .

【學(xué)位授予單位】：中國電力科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM315

【參考文獻】

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本文編號：1387725