褚治珅
宁夏大唐国际红寺堡新能源有限责任公司 宁夏银川 750000
摘要：当前人们对用电的需求越来越大，因此风电场电气设备需要定期进行详细的检查和维修，以此有效保障电气设备的可靠性，进而促使与电气设备相连接的风电机组能够正常的运行。基于电气设备可靠性与风电机组各种组件的故障问题和维修机会，进而提出科学有效的风电场预防性机会维修策略，进一步有效减少风电场发电的损失和维修费用。
关键词：电气设备；风电场；预防性；机会维修
1电气设备预防性维修模型
对于风电场发电设备来说，主变压器、母线和汇集线这三种是其主要电气设备。如果将风电场电气设备发生故障的概率设为，那么这个电气设备在时间的可靠性为
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为有效确保风电场输出功率能够顺利的向电网输送电能，需要对风电场电气设备的可靠性采取预防性机会维修策略[1]。当电气设备的可靠性逐渐降低到预防性维修阈值的时候，就需要及时对电气设备采用预防性维修，而与电气设备相连接的风电机组就会停止运行，进而使得风电机组也能获得相应的机会维修策略所需要的维修机会。
2风机部件机会维修模型
风电机组是由各种部件共同组成的，其中最为主要的就是齿轮箱、主轴、主轴承及发电机。根据风电机组的故障统计数据分析，风电机组主要部件的故障问题一般都是由威布尔分布，而主要部件发生故障的概率为
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在公式中：是主要部件的故障概率；是主要部件的形态参数；是主要部件的尺度参数。因此主要部件的可靠性可以由公式（3）运算得出
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3维修费用及可用率分析
在进行风电场预防性机会维修过程中需要经过对风电场电气设备实施预防性维修和与电气设备相连接的风电机组实施机会维修。在时间采用的一次预防性维修过程所产生的维修费用包括电气设备维修费用、风电机组维修费用和风电场维修费用，公式如下[2]。
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电气设备的维修费用主要包括预防性维修费用和上一次预防性维修时间到这一次预防性维修时间的预期故障的维修费用，而预期故障的维修费用主要包括电气设备故障维修费用以及导致与其相连接的风险机组停止运行的损失费用。
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风电机组的维修费用主要包括各个部件的预防性维修费用、各个部件的预期故障维修费用和风电机组停止运行时损失费用。
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4优化阈值求解算法
上述预防性机会维修模型是非线性优化问题，但是这个优化目标的函数梯度和Hessian矩阵不容易得出，所以需要采用循环坐标方式对维修阈值进行优化。循环坐标法应用原理是通过将一个参数利用黄金分割法进行不断的优化，并保持其他参数不变。
5算例分析
算例一般都是采用1台主变压器、2条母线、3条汇集线和21台风电机组的某个风电场进行仿真。假设将某个风电场的运行时间设置为4年，那么就需要考虑风电机组的主要部件齿轮箱、主轴、主轴承和发电机。
风电场电气设备以及风电机组的各个主要部件的故障及维修参数如表1和所示。
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6总结
综上所述，有效实施风电场预防性机会维修策略需要综合考虑到电气设备与风电机组拓扑结构的有机结合，当上游某个电气设备发生故障需要维修时，下游的风电机组就需要停止运行，同时也为分风电机组维修提供了机会。实施预防性机会维修策略，可以有效降低风电场的维修费用及提高风电机组的使用寿命，而算例仿真也有效验证了该策略的有效性。
参考文献：
[1]张峻豪,张则言,傅钰.基于设备可靠性的风电场预防性机会维修策略[J].四川电力技术,2019,042(006):36-40.
[2]李春梅,李冰,陈前明.基于固定检测周期的发电设备机会维修策略[J].广东电力,2019(7):8-14.