一种风力发电机组维修性评估与资源配置方案规划方法技术

本发明专利技术实施例提供一种风力发电机组维修性评估与资源配置方案规划方法，通过将风力发电机组安装运行过程中发生的故障情况进行故障等级的划分，将收集的风电机组的部件故障数据按照故障等级整理分类；对维修时间进行分布拟合，并采用卡方检验进行分布拟合优度检验；计算至少包括维修时间服从对数正态分布时的MTTR、中位维修时间的指标参数，结合每个故障等级下的故障数量，进行维修方案的决策制定；确定故障后的维修关键时间和维修人员的安排。本发明专利技术技术方案，能够在机组部件故障发生后，结合机组维修等级，掌握风电机组在不同故障等级下的维修状态，制定恰当的运维方案，合理安排维修人员对故障部件进行维修或更换，提高维修效率。修效率。修效率。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组维修性评估与资源配置方案规划方法


[0001]本专利技术属于风力发电机组维修性评价
，特别涉及一种风力发电机组维修性评估与资源配置方案规划方法。

技术介绍

[0002]风电机组维修性是风电场运维阶段提高效益的基础，良好的维修性是“双碳”目标下风电产业高质量发展的关键一环，也是保证机组安全可靠运行的必要手段。当前，风电机组单机功率趋于大型化，但风电场整体运维水平不高，严重影响了风场的经济效益。现有大多风电场对风电机组发生故障后的维修时间数据记录不完整、缺乏对关键时间节点数据的有效分析，这种粗放的运维方式导致机组处于低可靠性、高运维成本状态。
[0003]风力发电机组的运维成本与故障维修时间息息相关，如何利用现场收集记录的故障维修时间评估风电机组的维修性是一项关键问题。涉及如何对故障维修等级进行分类，如何针对不同故障维修等级下的风电机组维修时间这一随机变量采用合适的概率统计模型，如何衡量各个维修性特征量并进行风电机组维修性的评价等难点问题。对于风电机组来说，制定合理的维修计划，降低运维成本成为降低风电成本、提高风电经济效益的关键，风电机组维修性是实现风电场的精益化、智能化运维管理的关键核心与基础。
[0004]因此，如何提供一种风力发电机组维修性评估与资源配置方案规划方法，能够在机组部件故障发生后，结合机组维修等级，掌握风电机组在不同故障等级下的维修状态，并制定恰当的运维方案，合理安排维修人员对故障部件进行维修或更换，提高维修效率，降低风电机组运维成本，已经成为一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种风力发电机组维修性评估与资源配置方案规划方法，能够在机组部件故障发生后，结合机组维修等级，掌握风电机组在不同故障等级下的维修状态，并制定恰当的运维方案，合理安排维修人员对故障部件进行维修或更换，提高维修效率，降低风电机组运维成本。
[0006]本专利技术实施例中，提供一种风力发电机组维修性评估与资源配置方案规划方法，包括：
[0007]S101、根据风电机组生产企业和风电机组运维企业对风电机组各关键部件的维护检测要求，将风力发电机组安装运行过程中发生的故障情况进行故障等级的划分，并将收集的风电场的风电机组的部件故障数据按照故障等级进行整理分类；
[0008]S102、根据风电机组的装机时间数据、故障时间数据和维修数据等整理出每一个故障等级下的故障维修时间，采用对数正态分布对维修时间进行分布拟合，并采用卡方检验进行分布拟合优度检验；其中，其密度函数与分布函数为
[0009][0010][0011]其中，μ称为对数均值，σ称为对数标准差，Φ(
·
)与分别为标准正态分布的分布函数与密度函数；
[0012]S103、计算至少包括维修时间服从对数正态分布时的MTTR、中位维修时间的指标参数，并结合每个故障等级下的故障数量，进行维修方案的决策制定；
[0013]S104、每一个故障等级根据维修时间函数建模得到维修性定量指标MTTR、中位维修时间，结合选定风电机组一段运行时间内的故障数量N，根据风电机组维护规划的实际情况和相应的维修性准则，综合制定维修资源配置方案，确定故障后的维修关键时间和维修人员的安排。
[0014]进一步地，根据风电机组生产企业和风电机组运维企业对风电机组各关键部件的维护检测要求，将风力发电机组安装运行过程中发生的故障情况进行故障等级的划分，包括：
[0015]风电机组生产企业和风电场运维企业将风电机组故障划分为F1、F2、F3、F4及F5五类故障等级，其中，除关键器件和大部件以外，均为常规器件，多个类别器件同时出现损坏，以最高类别为准进行故障分类；
[0016]F1类故障，为故障停机后，通过自复位或远程复位启动机组；
[0017]F2类故障，为故障停机后，运维人员现场检查，没有器件损坏需要更换，维护后机组正常启动；
[0018]F3类故障，为故障停机后，运维人员现场检查，常规器件损坏需要更换，更换后机组正常启动；
[0019]F4类故障，为故障停机后，运维人员现场检查，关键器件损坏需要更换，更换后机组正常启动；
[0020]F5类故障，为故障停机后，运维人员现场检查，大部件损坏需要更换，更换后机组正常启动。
[0021]进一步地，根据风电机组的装机时间数据、故障时间数据和维修数据等整理出每一个故障等级下的故障维修时间，对维修时间分布拟合优度检验，包括：
[0022]S201、建立假设；
[0023]原假设H0：样本来自对数正态分布F(t)；
[0024]备择假设H1：样本不是来自对数正态分布；
[0025]S202、计算检验统计量；
[0026]将风电机组维修时间数据分成q个区间，根据分布函数可求得落在某一区间的理论概率P
z
，z＝1,2,
…
,q；则，理论上落入该区间的频数为nP
z
，样本实际落入该区间的数量为n
z
，则卡方检验的检验统计量为
[0027][0028]S203、检验判决
[0029]给定显著水平α，确定若观测值χ2小于则接受原假设。
[0030]进一步地，计算至少包括维修时间服从对数正态分布时的MTTR、中位维修时间的指标参数，包括：
[0031]风电机组MTTR为
[0032]MTTR＝exp(μ+σ2/2)
[0033]式中，μ为对数均值，σ为对数标准差；
[0034]置信度为γ的风电机组MTTR的Bayes置信上限为
[0035][0036]式中，式中，
[0037]中位修复时间为t
0.5
＝e
μ
；
[0038]置信度为γ的风电机组中位修复时间置信上限为
[0039][0040]与维修性值M相对应的最大维修时间为
[0041]t
max
＝exp(μ+σu
M
)
[0042]式中，u
M
为M(t)取M时的标准正态分布分位点；
[0043]置信度为γ时，与维修性值M相对应的最大维修时间置信上限为
[0044]t
max,u
＝exp(μ+Kσ)
[0045]式中，K是正态分布的单边容许限系数；
[0046]对给定的维修时间t，其维修性为
[0047][0048]由维修性对称原理，在t
max,u
的表达式中，令t
max,u
→
t，M
→
M
L
(t)，即得到M
L
(t)的置信下限，
[0049][0050]式中，
[0051]进一步地，确定M
L
(t)，包括：
[0052]计算
[0053][0054]反查正态分布单边容许本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组维修性评估与资源配置方案规划方法，其特征在于，所述方法，包括：S101、根据风电机组生产企业和风电机组运维企业对风电机组各关键部件的维护检测要求，将风力发电机组安装运行过程中发生的故障情况进行故障等级的划分，并将收集的风电场的风电机组的部件故障数据按照故障等级进行整理分类；S102、根据风电机组的装机时间数据、故障时间数据和维修数据等整理出每一个故障等级下的故障维修时间，采用对数正态分布对维修时间进行分布拟合，并采用卡方检验进行分布拟合优度检验；其中，其密度函数与分布函数为行分布拟合优度检验；其中，其密度函数与分布函数为其中，μ称为对数均值，σ称为对数标准差，Φ(
·
)与分别为标准正态分布的分布函数与密度函数，t为维修时间；S103、计算至少包括维修时间服从对数正态分布时的MTTR、中位维修时间的指标参数，并结合每个故障等级下的故障数量，进行维修方案的决策制定；S104、每一个故障等级根据维修时间函数建模得到维修性定量指标MTTR、中位维修时间，结合选定风电机组一段运行时间内的故障数量N，根据风电机组维护规划的实际情况和相应的维修性准则，综合制定维修资源配置方案，确定故障后的维修关键时间和维修人员的安排。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组维修性评估与资源配置方案规划方法，其特征在于，根据风电机组生产企业和风电机组运维企业对风电机组各关键部件的维护检测要求，将风力发电机组安装运行过程中发生的故障情况进行故障等级的划分，包括：风电机组生产企业和风电场运维企业将风电机组故障划分为F1、F2、F3、F4及F5五类故障等级，其中，除关键器件和大部件以外，均为常规器件，多个类别器件同时出现损坏，以最高类别为准进行故障分类；F1类故障，为故障停机后，通过自复位或远程复位启动机组；F2类故障，为故障停机后，运维人员现场检查，没有器件损坏需要更换，维护后机组正常启动；F3类故障，为故障停机后，运维人员现场检查，常规器件损坏需要更换，更换后机组正常启动；F4类故障，为故障停机后，运维人员现场检查，关键器件损坏需要更换，更换后机组正常启动；F5类故障，为故障停机后，运维人员现场检查，大部件损坏需要更换，更换后机组正常启动。3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组维修性评估与资源配置方案规划方法，其特征在于，根据风电机组的装机时间数据、故障时间数据和维修数据等整理出每一个故障等级下的故障维修时间，对维修时间分布拟合优度检验，包括：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：方晓彤，吴小兰，戴超，邓陈立，周明贵，武朔晨，冯玲玲，唐庆，王传朋，黄博晓，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司综合技术经济研究院，
类型：发明
国别省市：