风电机组关键部件维修优化

文 | 翟长武，董玉亮



风电机组关键部件维修优化

文 | 翟长武，董玉亮

风电机组的高可靠性是风力发电的根本要求，然而潮湿、腐蚀、风沙、震动、极寒、极热等恶劣运行环境，不完善的运行控制策略和设计安装缺陷导致风力发电装置总体可靠性较低。较低的可靠性导致风电场运行与维护费用居高不下，据统计陆上风电场运行与维护费用占发电总成本的10％－20％。降低运行与维修费用主要有两个途径：一方面是应用状态监测技术进行故障的早期探测，减少事后维修；另一方面采用维修优化技术，获得最优的维护策略，降低维修费用。因此，开展风电机组关键部件维修策略优化研究，根据获得的最优策略合理安排维修，对提高风电机组运行安全性和可靠性，降低运行与维护费用具有重要的意义。

风电机组关键部件故障分析

典型的齿轮驱动风电机组结构如图1所示。

表1给出了齿轮驱动风电机组各系统故障率统计数据。可以看出，电气系统、变桨系统、风轮系统、传动系统、发电机系统、主控系统、监测系统、制动系统具有较高的故障率；而其中齿轮箱、发电机、风轮、主轴和主轴承的维修费用和停机损失远远高于其它部件。本文将齿轮箱、发电机、主轴和主轴轴承作为风电机组关键部件，对其维修策略进行优化。

关键部件主要故障模式和监测方法如表2所示。

风电机组关键部件维修策略优化模型

一、风电机组可靠性分析

风电机组可靠性分析流程如图2所示。……