詳解風(fēng)力發(fā)電機(jī)可靠性

國電聯(lián)合動(dòng)力工程師吳行健的報(bào)告《風(fēng)力發(fā)電機(jī)可靠性分析與設(shè)計(jì)》。

　　風(fēng)機(jī)可靠性分析，包括以下的流程

　　第一個(gè)就是選取原始數(shù)據(jù)，第二是對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以及處理。第三是進(jìn)行可靠性的計(jì)算分析。最后是對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理。

　　風(fēng)機(jī)可靠性設(shè)計(jì)包括風(fēng)機(jī)部件設(shè)計(jì)、風(fēng)機(jī)運(yùn)行邏輯以及維護(hù)策略分析。

　　風(fēng)機(jī)可靠性分析與設(shè)計(jì)的意義可靠性的研究目的在于提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行工作時(shí)間，提高資源的利用效率。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間一般設(shè)計(jì)為20年，大部分運(yùn)行小于10年，來自于現(xiàn)場(chǎng)的一些運(yùn)行數(shù)據(jù)比較有限難以得出比較系統(tǒng)的理論，或者實(shí)踐的一些模型。其次風(fēng)機(jī)系統(tǒng)比較復(fù)雜，因?yàn)榇蠹抑里L(fēng)機(jī)包括從吸收動(dòng)能到產(chǎn)生發(fā)電各個(gè)部分部件都是由不同的型號(hào)和不同的供應(yīng)商，所以造成了系統(tǒng)性理論的形成以及一些設(shè)計(jì)過程都會(huì)比較困難。第三是對(duì)于風(fēng)機(jī)來說，有一些環(huán)境數(shù)據(jù)比較有限。比如說對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向，以及對(duì)海洋風(fēng)機(jī)的浪、濕度這些數(shù)據(jù)比較有限。同時(shí)，設(shè)備維修部便也造成了發(fā)電量的下降以及維護(hù)成本的提高。

　　風(fēng)機(jī)可靠性分析的流程

　　1、選取原始數(shù)據(jù)。首先是對(duì)風(fēng)場(chǎng)的選取，選取時(shí)要考慮風(fēng)場(chǎng)的規(guī)模，風(fēng)場(chǎng)要有多少風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)總量是不是達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)場(chǎng)風(fēng)機(jī)類型可以根據(jù)多少兆瓦進(jìn)行分類，以及風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。比如說風(fēng)機(jī)是運(yùn)行一年以上還是一年以下都要給予考慮。

　　2、風(fēng)機(jī)部件門類風(fēng)機(jī)是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，如果對(duì)風(fēng)機(jī)各個(gè)部件可靠性進(jìn)行分析的話，需要具體到系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件子部件這樣的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。

　　3、風(fēng)場(chǎng)中的數(shù)據(jù)來源可以采取記錄一定時(shí)間間隔的SCADA數(shù)據(jù)，判斷故障及故障來源，或報(bào)警記錄，維修記錄等。以及對(duì)相應(yīng)的人工成本進(jìn)行考慮。

　　對(duì)于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)及處理，主要是記錄故障事件，可以根據(jù)自己想要做出的可靠性分析的目的表格設(shè)計(jì)，比如按照故障等級(jí)、故障時(shí)間以及發(fā)生原因設(shè)定一些故障記錄標(biāo)準(zhǔn)，這樣在統(tǒng)計(jì)的時(shí)候比較有條理，以便于以后做出比較可靠的可靠性分析。

　　對(duì)于可靠性分析和計(jì)算，首先可以引入故障率。大家可以看出故障率就是單位時(shí)間內(nèi)設(shè)備發(fā)生故障的次數(shù)，等于設(shè)備發(fā)生故障的概率密度除以設(shè)備不發(fā)生故障的紀(jì)律。RT是它的可靠性。

　　因?yàn)楦鶕?jù)一些數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示風(fēng)機(jī)一般運(yùn)行一段時(shí)間以后是穩(wěn)定的，HT是定值，設(shè)備發(fā)生故障密度FT可以用相應(yīng)的數(shù)學(xué)分布，比如指數(shù)模型進(jìn)行模擬?？梢酝ㄟ^統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出來故障率HT，同時(shí)能得到相應(yīng)設(shè)備可靠性RT.這個(gè)圖是RT曲線，隨著時(shí)間的增加，可靠性是逐漸下降的。大家可以首先劃出曲線，根據(jù)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間，對(duì)一些故障率和可靠性進(jìn)行估計(jì)。