风力发电机组可靠性建模与维修策略优化.pdf

第35卷第9期电网技术Vol.35No.92011年9月PowerSystemTechnologySep.2011文章编号：1000-3673（2011）09-0122-06中图分类号：TM614文献标志码：A学科代码：470·4054风力发电机组可靠性建模与维修策略优化李大字1，冯园园1，刘展2，楚纪正1，靳其兵1（1．北京化工大学信息科学与技术学院，北京市朝阳区100029；2．北京市能高自动化技术有限公司，北京市海淀区100081）ReliabilityModelingandMaintenanceStrategyOptimizationforWindPowerGenerationSetsLIDazi1,FENGYuanyuan1,LIUZhan2,CHUJizheng1,JINQibing1(1.CollegeofInformationScienceandTechnology,BeijingUniversityofChemicalTechnology,ChaoyangDistrict,Beijing100029,China;2.BeijingNegoAutomationTechnologyCo.Ltd.,HaidianDistrict,Beijing100081,China)ABSTRACT:Therapiddevelopmentofwindpowergeneration实现其性能最优化，风机结构越来越复杂[1]，风机makesthestructureofwindpowergenerationsetsmoreand故障率提高，因此在追求风力发电机组发电量的同morecomplex,correspondinglythefailurerateofthesets时，必须考虑其可靠性。increases.Toimprovethereliabilityofwindpowergenerationsets,areliabilityoptimizationstrategyofwindpower目前，对风力发电的研究工作主要集中在风力[2-5]generationsetsisproposed.Takingdoublyfedwindpower发电机组的控制技术上，而对风力发电整机系统generatorforexample,basedonmathematicalmodelofMarkov的可靠性研究以及装置的运行维护优化策略研究较processandreliabilitytheoryareliabilitymodelofwindpower少。随着现代可靠性科学和技术的发展，量化工业generationsetisbuilt.Onthisbasis,astructurechartofageing,装置的运行可靠性成为可能[6-7]。基于对装置可靠性faultsandmaintenanceforwindpowergenerationsetsis的量化评估，优化装置的运行维护策略对于装置安constructedtoobtainthemaintenancestrategyofwindpowergenerationsetunderitsoptimalreliability.全、稳定运行，进而实现生产效益的最大化，有着重要意义。KEYWORDS:windpowergenerationsets;reliabilitymodel;reliabilityoptimization;maintenancestrategy;Markovprocess文献[8]通过对风力发电机组的电气部件拆分以及计算各部分的故障率和修复率，建立了基于马摘要：风力发电的快速发展使得风电机组结构越来越复杂，尔可夫过程的风力发电机组电气组件的可靠性模故障率也随之提高。为了提高风力发电机组的可靠性，提出了一种风力发电机组的可靠性优化策略。以双馈风力发电机型。文献[9]利用德国和丹麦风电场的历史运行数据为例，运用马尔可夫过程数学模型和可靠性理论建立风力发建立了风机可靠性模型，实现了风力发电机组可靠电机组的可靠性模型，在此基础上构造风电机组老化、故障性预测。文献[10]从风力发电机组的功率、负荷关系和维修的网络结构图，从而得到风电机组可靠性最优时的维这个角度研究了风力发电系统的可靠性。文献[11]通修策略。过绘制风电机组各个控制环节的可靠性网络图，并关键词：风力发电机组；可靠性模型；可靠性优化；维修策对系统薄弱环节备份，提高了风电机组可靠性。文略；马尔可夫过程献[12]提出一种基于蒙特卡罗仿真建立风力发电机0引言组可靠性模型的方法。文献[13-14]对风电场运行和维修费用进行了研究。风能是一种不污染环境且可再生的自然资源，本文以水平轴双馈型风力发电机为例研究风力可开发利用的潜力巨大，积极发展风力发