含老化部件的风力机最优维护计划

风能是最重要的可再生能源之一。风电成本中的很大一部分来自风电设备维护成本。为进一步降低维护成本,可改进风力机部件设计,也可通过优化部件更换调度来减少维护成本。后者正是本文的主要动机。当风力机部件失效时,可能不得不在不理想条件下更换,即所谓纠正性维护。为最小化不必要成本,基于关键部件寿命预期的更主动维护策略更受青睐。预防性维护活动的最优调度需要先进的数学建模。本文利用更新-报酬定理建立优化模型。在多部件情形下,我们的方法引入虚拟维护新思路,使得即便某些部件未被新件替换,也可将每次更换事件视为更新事件。所提优化算法应用于风力机四部件模型,并针对多种初始条件计算出最优维护方案。建模结果清晰显示了预防性维护规划相比纯纠正性维护策略的收益(维护成本降低约 8.5%)。与另一先进优化模型比较时,其调度结果相近且 CPU 耗时大幅缩短。比较表明我们的模型既快又准。