[發明專利]海上風電場的維護調度方法及系統

在審

• 申請號: 201710725965.0
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107563623A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 呂偉;談宏志;楊家榮;金禮偉;鐘臻怡
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/00;G06Q50/06
• 代理公司: 上海弼興律師事務所31283
• 代理人: 薛琦,羅朗

技術領域

本發明涉及智能維護領域，特別涉及一種海上風電場的維護調度方法及系統。

背景技術

與陸上風電場的維護工作相比較，海上風電場面臨潮汐、臺風、氣流和閃電等惡劣環境，機組容易出現故障且維修較陸上而言難度大，特別在海況惡劣時，維護人員難以接近，故障無法排除，尤其到達深水地區的機組進行維護工作異常困難,使得海上風電場的運行維護費用較高。以上種種原因導致目前的海上風電機組的可用系數也較低，通常為80％-95％，維護費用相當于陸上風電場的兩倍多，這意味著海上風電場的維護尤其重要，其優異程度直接影響海上風電場的發電量、設備使用率及收益率等。

海上風電場的維護調度涵蓋人員配置、工期優化、海上船只調度優化、維護流程優化等內容，其中合理的人員配置是影響項目收益的關鍵因素；工期優化中綜合考慮風季情況，可以通過優化、縮減定檢項目，減少定檢工時，最大限度保證風機在盛風季的運轉時間；對于海上物流優化，部分維護中僅僅船只租用費用占維護費用的很大比例，同時船只類型選擇、船只路徑優化直接影響維護費用及維護周期；對于流程優化，合理規劃定期維護、消缺排故、預防性檢修、預測性維護四類維護工作，優化維護流程可降低年檢工時。

但是，目前的海上風電場的維護調度方法存在以下問題：

1、基于歷史維護記錄及年度維護計劃，人為定義調度任務優先級生成風機出海維護方案，無法實現中短期精確維護；

2、基于規則生成維護調度方案，無法保證人員配置、船只路徑、維護工期安排的最優化。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中基于規則或人為制定維護調度方案，導致降低維護效率的缺陷，提供一種海上風電場的維護調度方法及系統。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種海上風電場的維護調度方法，其特點在于，所述維護調度方法包括以下步驟：

S₁、獲取對不同風機的n個維護任務；

S₂、對n個維護任務的執行次序進行隨機編碼，并且生成根據執行次序排列的n！組任務序列；

S₃、對每一組任務序列分別模擬執行一個維護調度方案，所述維護調度方案包括船只根據維護任務的執行次序依次將維護人員運載至維護任務產生的風機，維護人員執行維護任務的步驟；

S₄、計算每一個維護調度方案的維護費用，并且選取維護費用最低的維護調度方案來進行海上風電場的維護調度。

較佳地，在步驟S₁中，還獲取用于執行維護任務的m條船只及x個維護人員，m<x<n；

所述維護調度方案包括以下步驟：

P₁、將x個維護人員分別裝載至m條船只上；

P₂、根據維護任務的執行次序，對前m個維護任務中的每一個維護任務產生的風機分別派出一條船只，并且對每一個風機根據預設規則分配維護人員的數量，維護人員執行維護任務；

P₃、從第m+1個維護任務到第n個維護任務，依次派出m條船只中離維護任務產生的風機距離最短的船只，并且對每一個風機根據預設規則分配維護人員的數量，維護人員執行維護任務。

較佳地，在步驟P₃中，當依次派出m條船只中離維護任務產生的風機距離最短的船只時，還判斷離維護任務產生的風機距離最短的船只上裝載的維護人員是否可執行該維護任務，若是，派出該距離最短的船只，若否，派出裝載可執行該維護任務的維護人員的船只中距離最短的船只。

較佳地，在步驟S₃中，通過MATLAB(一種用于算法開發、數據可視化、數據分析以及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境)編程模擬執行維護調度方案。

較佳地，所述維護費用包括資源費用、交通費用及人工費用。

一種海上風電場的維護調度系統，其特點在于，所述維護調度系統包括維護調度處理模塊、維護調度模擬模塊及維護調度執行模塊；

所述維護調度處理模塊用于獲取對不同風機的n個維護任務，對n個維護任務的執行次序進行隨機編碼，并且生成根據執行次序排列的n！組任務序列；

所述維護調度處理模塊還用于對每一組任務序列分別調用一次所述維護調度模擬模塊，所述維護調度模擬模塊用于模擬執行船只根據維護任務的執行次序依次將維護人員運載至維護任務產生的風機，還用于模擬維護人員執行維護任務；