【摘要】：風(fēng)電機組傳動系統(tǒng)由增速齒輪箱、主軸、滾動軸承等旋轉(zhuǎn)部件組成，是實現(xiàn)風(fēng)輪與發(fā)電機之間能量傳遞的重要環(huán)節(jié)。由于其載荷復(fù)雜、運行環(huán)境惡劣，加之設(shè)計不夠完善等原因，設(shè)備故障率高，一旦故障維修復(fù)雜、維修成本高昂。因此，要保證設(shè)備可靠運行，降低維修費用，需對其狀態(tài)進行監(jiān)測，并制定最優(yōu)的維修策略。狀態(tài)檢修的關(guān)鍵之處在于將設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)與設(shè)備的完好程度之間建立起較為精確地對應(yīng)函數(shù)關(guān)系。本文采用比例強度模型（ProportionalIntensity Model, PIM）對設(shè)備運行狀態(tài)建模，確定設(shè)備故障率函數(shù)，提出了優(yōu)化檢修策略，并利用風(fēng)電場在線監(jiān)測數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)在MATLAB仿真數(shù)據(jù)平臺上分析驗證了維修策略的合理性和有效性。狀態(tài)檢修策略研究的關(guān)鍵問題包括在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的預(yù)處理、模型的建立、模型參數(shù)的估計，維修閾值的確定，維修策略的制定幾方面內(nèi)容。 （1）由于風(fēng)機傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測點較多，獲得的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)眾多，數(shù)據(jù)間存在較強的相關(guān)性，而比例維修模型需要相互獨立的協(xié)變量來反映設(shè)備歷史維修數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)對設(shè)備健康狀況的影響。本文采用數(shù)理統(tǒng)計軟件SPSS1.7對其進行相關(guān)性分析，應(yīng)用主成分分析法提取出相互獨立的協(xié)變量作為建立比例強度模型的基礎(chǔ)。 （2）目前研究狀態(tài)檢修的模型大多針對的是完全維修，而由于完全維修的費用昂貴，實際中常常采用的是不完全維修，即維修后設(shè)備狀態(tài)處于更換新設(shè)備和維修前之間。本文考慮了維修效應(yīng)和維修次數(shù)對設(shè)備狀態(tài)的影響，介紹了完全維修、最小維修、不完全維修等幾種常用維修方式對設(shè)備狀態(tài)的影響，重點分析了不完全維修模型。參數(shù)估計的準(zhǔn)確性是影響模型合理性的關(guān)鍵因素，本文應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計軟件SAS從數(shù)據(jù)樣本容量、截尾率等方面研究了模型參數(shù)估計的魯棒性，提出了模型的適用范圍。 （3）維修閾值的確定是優(yōu)化檢修策略的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的狀態(tài)檢修僅將監(jiān)測值與設(shè)定值比較，當(dāng)超出設(shè)定范圍就進行檢修，未考慮可靠度和維修成本的模型。本文將設(shè)備可靠度和維修成本作為優(yōu)化目標(biāo)，利用物理規(guī)劃方法權(quán)衡最大可靠度和最小維修費用的關(guān)系，確定最優(yōu)維修閾值，在保證可靠度的前提下，降低了壽命周期內(nèi)的維修成本。最后，通過維修決策圖的形式對風(fēng)機傳動系統(tǒng)各部件進行分析，驗證該優(yōu)化檢修策略的正確性和合理性。
【圖文】：

第 1 章 緒論1.1 選題背景及其意義1.1.1 論文選題背景20世紀(jì)以來，石油、煤炭、天然氣等化石燃料被人們大量開發(fā)，不僅導(dǎo)致了化石能源日益緊張，同時造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題，因此，世界各國紛紛將可再生能源的開發(fā)和利用作為能源發(fā)展戰(zhàn)略之一。風(fēng)能作為一種“取之不盡，用之不竭”的清潔可再生能源發(fā)展迅速，，也是最具可大規(guī)模開發(fā)利用和商業(yè)化發(fā)展的能源，得到越來越多國家政府的青睞。近年來，隨著我國政府在風(fēng)電方面政策扶植力度的不斷加大，我國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈飛速發(fā)展的態(tài)勢。根據(jù)世界風(fēng)能協(xié)會（WWEA）產(chǎn)業(yè)報告數(shù)據(jù)[1]，2012年全世界新增風(fēng)電裝機容量4461萬千瓦。風(fēng)電裝機總量達到28228萬千瓦，較2011年增長了19.2%。2012年我國風(fēng)電裝機容量新增1300萬千瓦，裝機容量超過7500萬千瓦，繼2010年后繼續(xù)保持全球第一，如圖1-1，1-2所示。

第 1 章 緒論1.1 選題背景及其意義1.1.1 論文選題背景20世紀(jì)以來，石油、煤炭、天然氣等化石燃料被人們大量開發(fā)，不僅導(dǎo)致了化石能源日益緊張，同時造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題，因此，世界各國紛紛將可再生能源的開發(fā)和利用作為能源發(fā)展戰(zhàn)略之一。風(fēng)能作為一種“取之不盡，用之不竭”的清潔可再生能源發(fā)展迅速，也是最具可大規(guī)模開發(fā)利用和商業(yè)化發(fā)展的能源，得到越來越多國家政府的青睞。近年來，隨著我國政府在風(fēng)電方面政策扶植力度的不斷加大，我國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈飛速發(fā)展的態(tài)勢。根據(jù)世界風(fēng)能協(xié)會（WWEA）產(chǎn)業(yè)報告數(shù)據(jù)[1]，2012年全世界新增風(fēng)電裝機容量4461萬千瓦。風(fēng)電裝機總量達到28228萬千瓦，較2011年增長了19.2%。2012年我國風(fēng)電裝機容量新增1300萬千瓦，裝機容量超過7500萬千瓦，繼2010年后繼續(xù)保持全球第一，如圖1-1，1-2所示。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM315

【參考文獻】

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本文編號：2531881