[發明專利]一種風電機組部件維修及備品備件需求預測方法

有效

• 申請號: 201610312605.3
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN105894133B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 楊濤;張琛;張再峰;郭盛;劉一帆;高偉;黃樹紅;李友良;王炫
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心42201
• 代理人: 張建偉

技術領域

本發明屬于風電機組維修保障技術領域，具體地說，是一種風電機組部件維修及備品備件需求預測方法。

背景技術

隨著技術的不斷進步以及國家政策的不斷支持，我國的風能正得到大規模的開發和利用，全國風電并網容量穩步提升。受風力發電機運行條件與環境等影響，風電場的運行維護及維修資源管理一直是限制風電技術發展的主要因素。據了解，風場運行維護平均每臺風機年費用在5-10萬元，大部分在5萬元以上，其中備件成本及其相關費用占運維成本的一半左右。此外，風電產業的持續增長使得風場備件管理模式滯后進一步凸顯，出現備件數量、種類、存儲模式不合理等諸多現象，并造成了極大的浪費和損失。

風力機多運行在潮濕、風沙、冰雪等惡劣環境下，故障發生的頻率較其他電力設備更大，且造成的損失更嚴重。而我國現有風電場維修方式較為單一，多采用事后維修，即只當風力機部件發生故障才進行維修。這種維修方式會帶來風力機突發性的故障停機，造成巨大的經濟和環境損失。

備品備件又稱為備件，是為了縮短檢修時間而事先準備供檢修時更換的零部件，備件管理的目的是以最少的備件資金，合理地庫存儲備，保證設備維修的需要，提高設備的使用可靠性和經濟性。而預測方法可以大致分為兩類：定性預測法、定量預測法。定性預測法是基于判斷和直覺，常見的有：各部門主管集體討論法、德爾菲法、銷售人員意見匯集法、消費者調查法等。而定量預測法是運用數學模型和相關歷史數據進行預測，包含時間序列和相關模型兩大類。風力發電機組部件種類較多，且不同部件之間可靠性閾值要求區別較大，采用定性預測法，主觀性強，難以較為準確地得到風電場備品備件需求。

發明內容

針化現有風力機的運行維修和備品備件資源管理情況，本發明提出了一種風電機組部件維修及備品備件需求預測方法，用于解決維修盲目性定性預測法存在的主觀性強，難以較為準確預測的問題，對風電場的實際運行和資源管理提供指導。

本發明提出一種風電機組部件維修方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取部件可靠度函數

根據部件出廠技術資料或歷史統計資料，得到各部件可靠度函數；

(2)設置部件維修參數

設置相應的預防性維修周期和可靠度函數閾值，其中可靠度函數閾值包括維修閾值和更換閾值；所述更換閾值用于判斷是否對部件實施更換，維修閾值用于判斷是否對部件實施維修；

所述預防性維修周期、維修閾值和更換閾值，是在各部件可靠度函數基礎上，按離網型風力發電機組可靠性國家標準和風電場安全可靠運行要求，結合風電場實際運行環境，以及風電機組部件具體運行條件設定；環境因素包括風電場緯度、溫濕度、常年風力等級、降水情況、電網負荷情況等；

(3)確定檢測維修措施

(3.1)判別部件是否正常，是則轉步驟(3.1.1),否則轉步驟(3.2)；

(3.1.1)判別部件是否達到預防性維修周期，是則轉步驟(3.1.2)，否則轉步驟(3.3)；

(3.1.2)判別部件可靠度閾值是否大于更換閾值，是則采取更換維修；轉步驟(3.3)；否則轉步驟(3.1.3)；

(3.1.3)判別部件可靠度閾值是否大于維修閾值，是則采取不完全維修，否則不予維修；轉步驟(3.3)；

(3.2)判別該部件可靠度函數值是否大于更換閾值，是則采取更換維修，轉步驟(3.3)；

否則判別部件可靠度函數值是否大于維修閾值，是則采取不完全維修；否則采取最小維修；

(3.3)本部件檢測維修結束；

對各個部件逐一執行步驟(1)-(3)，直至全部完成。

本發明中，所述預防性維修周期是指對部件進行預防性維修工作的時間間隔；更換閾值用于判斷是否對部件實施更換，維修閾值用于判斷是否對部件實施維修，更換閾值小于維修閾值。所述部件的更換維修是指使部件變為全新部件，可靠度達到1；最小維修是指不改變部件可靠度函數，只是使部件保持故障前狀態繼續運行；不完全維修效果介于前兩者之間。

進一步的，所述的預防性維修周期、維修閾值和更換閾值設置準則如下：

風電場安全運行可靠性要求越高，設定的維修閾值和更換閾值就越高，預防性維修周期越短；安全運行可靠性要求越低，設定的維修閾值和更換閾值就越低，預防性維修周期越長；

風電場聯網運行時間越長，設定的維修閾值和更換閾值就越高，預防性維修周期就越短；風電場聯網運行時間越短，設定的維修閾值和更換閾值就越低，預防性維修周期就越長。