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风电机组关键部件的动态维修策略优化

目录

内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

风电机组关键部件故障分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1风电机组主要构成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2关键部件故障模式识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.2.1塔筒故障特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.2.2叶片故障特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.3发电机故障特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2.4变流器故障特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.2.5变压器故障特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.3关键部件故障原因探究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.4关键部件故障数据采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

动态维修策略理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1可靠性与可用性理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.2维修性理论与维修度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.3动态规划理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.4基于状态的维修技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.5预测与健康管理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

基于故障预测的关键部件动态维修模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.1故障预测模型选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

4.1.1基于机器学习的故障预测模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

4.1.2基于物理模型的故障预测模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.1.3混合故障预测模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

4.2数据预处理与特征工程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

4.3故障预测模型训练与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

4.4基于预测结果的剩余使用寿命估计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

风电机组关键部件动态维修决策优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

5.1维修决策因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

5.2动态维修优化模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

5.2.1目标函数构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

5.2.2约束条件设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

5.3基于优化算法的维修方案生成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82

5.3.1遗传算法在维修决策中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84

5.3.2粒子群算法在维修决策中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．86

5.3.3其他优化算法在维修决策中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87

5.4维修策略动态调整机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．