详解风力发电机可靠性

国电联合动力工程师吴行健的报告《风力发电机可靠性分析与设计》。

　　风机可靠性分析，包括以下的流程

　　第一个就是选取原始数据，第二是对原始数据进行统计以及处理。第三是进行可靠性的计算分析。最后是对统计结果进行相应的处理。

　　风机可靠性设计包括风机部件设计、风机运行逻辑以及维护策略分析。

　　风机可靠性分析与设计的意义可靠性的研究目的在于提高风力发电机的正常运行工作时间，提高资源的利用效率。风机运行时间一般设计为20年，大部分运行小于10年，来自于现场的一些运行数据比较有限难以得出比较系统的理论，或者实践的一些模型。其次风机系统比较复杂，因为大家知道风机包括从吸收动能到产生发电各个部分部件都是由不同的型号和不同的供应商，所以造成了系统性理论的形成以及一些设计过程都会比较困难。第三是对于风机来说，有一些环境数据比较有限。比如说对风速、风向，以及对海洋风机的浪、湿度这些数据比较有限。同时，设备维修部便也造成了发电量的下降以及维护成本的提高。

　　风机可靠性分析的流程

　　1、选取原始数据。首先是对风场的选取，选取时要考虑风场的规模，风场要有多少风机，风机总量是不是达到标准，风场风机类型可以根据多少兆瓦进行分类，以及风机的运行时间。比如说风机是运行一年以上还是一年以下都要给予考虑。

　　2、风机部件门类风机是一个比较复杂的系统，如果对风机各个部件可靠性进行分析的话，需要具体到系统、子系统、部件子部件这样的结构进行分类。

　　3、风场中的数据来源可以采取记录一定时间间隔的SCADA数据，判断故障及故障来源，或报警记录，维修记录等。以及对相应的人工成本进行考虑。

　　对于数据的统计及处理，主要是记录故障事件，可以根据自己想要做出的可靠性分析的目的表格设计，比如按照故障等级、故障时间以及发生原因设定一些故障记录标准，这样在统计的时候比较有条理，以便于以后做出比较可靠的可靠性分析。

　　对于可靠性分析和计算，首先可以引入故障率。大家可以看出故障率就是单位时间内设备发生故障的次数，等于设备发生故障的概率密度除以设备不发生故障的纪律。RT是它的可靠性。

　　因为根据一些数据统计显示风机一般运行一段时间以后是稳定的，HT是定值，设备发生故障密度FT可以用相应的数学分布，比如指数模型进行模拟。可以通过统计计算得出来故障率HT，同时能得到相应设备可靠性RT.这个图是RT曲线，随着时间的增加，可靠性是逐渐下降的。大家可以首先划出曲线，根据风机运行时间，对一些故障率和可靠性进行估计。