基于泊松过程的风电机组可靠性评估方法研究

摘要

通过对风电机组运行故障数据深入的挖掘并研究其分析技术，可以进一步了解风电整机及部件性能，有效地提高机组可靠性评估技术质量，为机组维护策略的制定提供技术支持。目前虽已有一些基于风电机组运行数据的可靠性研究，但因发展时间较短，虽能够初步解决机组维护策略分析等方面的一些问题，但在数据拟合精度上仍存在问题，有待开展深入、系统性的研究。
　　以往的有关机电设备可靠性分析和研究中，泊松过程显示了很好效果且积累了较多的应用经验。本文将相关研究方法用于风电机组的可靠性统计和分析，旨在完善机组可靠性评估中的不足之处。本文首先分析泊松过程理论及其在设备可靠性统计分析中的应用情况，并利用我国北方某风场的故障数据进行实例分析。其次通过利用幂律过程拟合机组故障发生次数增长过程，并利用灰色关联分析法研究机组故障间隔时间分布类型，建立了机组故障样本仿真模型。最后基于幂律过程建立了风电机组的可靠性评估模型，对传统基于齐次泊松过程的评估模型进行了改进，并利用MATLAB中的图形用户界面开发环境初步开发基于幂律过程的风电机组可靠性评估软件。

目录

声明

摘要

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外风电机组故障统计分析研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 现状分析与存在问题

1．3 论文的研究目标及内容

第2章 本文相关的理论及技术基础

2．1 本文涉及的设备可靠性相关参数及定义

2．1．1 可靠性概述及相关参数

2．1．2 可用性及量化指标

2．1．3 平均故障间隔时间、平均失效时间和平均修复时间

2．2 关于设备维修的策略及模型

2．2．1 几种常用的设备维修策略

2．2．2 故障分析相关模型

2．3 常用的设备寿命分布函数

2．4 本章小结

第3章 泊松过程在风电机组可靠性评估中的应用方法研究

3．1 应用泊松过程的风电机组可靠性评估方法分析

3．1．1 齐次泊松过程理论及应用实例

3．1．2 非齐次泊松过程理论及应用实例

3．2 应用泊松过程的风电机组故障数据分析实例

3．2．1 应用齐次泊松过程的机组故障数据分析

3．2．2 应用幂律过程的机组故障数据分析

3．3 本章小结

第4章 基于幂律过程的风电机组故障数据分析方法

4．1 幂律过程在风电机组故障发生次数增长拟合的应用

4．1．2 幂律过程在风电机组故障发生次数增长拟合的应用实例

4．2 风电机组故障间隔时间分布拟合——灰色关联分析法

4．2．1 灰色关联分析法

4．2．2 基于灰熵优化的加权灰色关联度改进

4．3 基于幂律过程的风电机组故障样本模拟生成

4．4 本章小结

第5章 基于幂律过程的风电机组可靠性评估模型与评估软件的初步开发

5．1 基于幂律过程的可靠性评估模型

5．2 幂律过程评估模型与齐次泊松过程评估模型对比分析

5．3 基于幂律过程模型的可靠性评估软件初步设计

5．3．1 MATLAB图形用户界面设计工具

5．3．2 可靠性评估软件设计

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢