基于狀態(tài)監(jiān)測的可修復雜電力設(shè)備預防性維修控制策略研究.pdf

1、針對在傳統(tǒng)可修復雜電力設(shè)備預防性維護模型中最優(yōu)檢測項不具有動態(tài)實時性、無法反應設(shè)備真實狀態(tài)的局限性，研究了基于設(shè)備狀態(tài)，以檢查率為控制變量的控制策略。建立了系統(tǒng)動態(tài)行為的微分方程，給出維修系統(tǒng)效能指標的計算表達式，設(shè)計出以檢查率為控制變量的動態(tài)控制策略，并分析其對應控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該控制策略的實質(zhì)是從控制論的角度去改變并控制系統(tǒng)概率演化行為，進而達到所期望的概率指標，保證系統(tǒng)的安全生產(chǎn)目標，同時，調(diào)整系統(tǒng)MTTF，減少校正性維修費用。

2、理論分析及仿真結(jié)果表明：該方法可以提高設(shè)備利用率、為設(shè)備的實際維護決策提供理論支持。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)根據(jù)可靠性理論、運動系統(tǒng)的穩(wěn)定性理論和狀態(tài)轉(zhuǎn)移理論以及隨機過程有關(guān)理論知識等，按照復雜設(shè)備的故障過程定律，結(jié)合電力設(shè)備的實際運行情況，做一些合乎規(guī)律的科學假設(shè)，對可修復雜電力設(shè)備狀態(tài)進行嚴格定義和劃分，建立完善的復雜設(shè)備運行時的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程（包括三狀態(tài)和四狀態(tài)模型），同時對該維修系統(tǒng)進行可靠性分析，給出

3、維修系統(tǒng)的可靠性指標，包括系統(tǒng)瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)概率、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)可用度、系統(tǒng)平均失效時間及系統(tǒng)狀態(tài)平均停留時間。
　　(2)按照系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行時的安全生產(chǎn)要求（期望的穩(wěn)態(tài)概率）及設(shè)備的自然失效率和維修時間分布，研究對預防性維護檢測間隔期（工作部件檢修間隔期和庫存部件檢測間隔期）的動態(tài)控制策略（包括模型參考控制策略、基于李亞普諾夫穩(wěn)定性理論和基于超穩(wěn)定性理論的自適應控制策略）及可實現(xiàn)性。對狀態(tài)量進行區(qū)域劃分，給出起始于不同區(qū)域時的控制策略、狀態(tài)

4、概率曲線及可靠性指標，并對結(jié)構(gòu)擾動進行魯棒分析。同時，給出系統(tǒng)狀態(tài)估計方程，利用穩(wěn)定性理論及矩陣論知識給出系統(tǒng)實際狀態(tài)概率的范數(shù)不等式，并利用極大數(shù)定律及中心極限定律給出誤差閥值和檢測時間，繼而給出以概率估計和誤差控制為核心的控制策略。
　　(3)以酒泉橋西風電場為例，進行仿真驗證。給出系統(tǒng)可靠性指標，同時，應用概率估計和誤差控制方法，通過檢查率來控制實際系統(tǒng)的概率行為，進而達到期望的穩(wěn)態(tài)目標。仿真結(jié)果與理論計算結(jié)果相同，表明該策