基于重构特征和宽度学习的海上风电机组齿轮箱高速轴故障预警

预测性维护是降低海上风电机组的运维管理成本,提高风机运行的可靠性,增加风电场整体经济效益的有效手段。文章针对齿轮箱高速轴轴承超温故障,提出了一种基于重构特征和宽度学习的海上风电机组齿轮箱高速轴故障预警算法。以齿轮箱高速轴前端轴承为例,通过对海上某风场的机组进行试验测试,验证算法能有效预测风机的在正常情况下的齿轮箱高速轴前端温度的变化轨迹。通过对重构温度的残差分析,试验的正确率和故障准确率达到了92.59%和80%。研究表明：该算法的测试准确性较好,可发现齿轮箱高速轴的早期阶段的损伤,满足实际的预警需求。     

船舶电动系统中双馈异步发电机的故障分析

风电机组的研究已经转向电网故障下的穿越运行,过去的风电机组的变速恒频运行已经无法满足风电机组的发展要求。目前,研究最为广泛的是适应电网故障下运行的基于双馈异步发电机风电机组的控制策略及模型、电网故障下对双馈异步电机组的持续运行控制策略及电网故障对双馈异步电机组的影响和保护策略。同时,学术界已经开始着手不对称故障的研究。本文从理论到实践全方位着重进行双馈异步电机系统在对称和不对称故障下持续运行的研究,主要包括三相定子静止坐标系的建立、不平衡电网电压下双馈异步风电机组的运行评估和建模及严重对称电压骤降时的双馈异步电机组的控制及保护措施。     

航道维护计划可变与不变因子浅析

通过内河航道维护计划各因了变化规律的分析，展示其特点，提出新形势下降低航道维护成本，合理制定维护计划的策略与途径。     

基于改进GRU的海上风电机组齿轮箱故障诊断

为提高风电机组中齿轮箱故障诊断的准确性,提出一种在门控循环单元（GRU）神经网络中引入注意力机制进行风电机组齿轮箱油温预测的方法,充分挖掘数据参量中的关联关系,以提高模型预测的准确性。针对模型预测的残差,采用一种基于粒子群算法的自适应阈值方案进一步实现对风电机组齿轮箱油温异常的诊断,引入自适应阈值能提高模型诊断的灵敏度。针对江苏某海上风电场实际运行的SCADA数据进行仿真分析和验证,结果证明采用该方法能较早地判断出风电机组齿轮箱的异常状态。     

舰船柴油机零部件全寿命周期主动可靠性研究

从全寿命周期主动可靠性在柴油机设计中的体现入手,依据疲劳累积损伤模型确定功能函数;通过循环调用计算可靠度指标等方法,确定指定寿命任意置信水平下的可靠度.以曲轴为例,考察了不同应力水平下疲劳寿命与可靠度之间的关系.提出了基于可靠度和经济性求解维修周期的策略方法,对于故障时间的分布符合Weibull分布的零部件,进行了预防维修计划的算例分析.结果表明,给出的方法既适用于柴油机概念设计阶段预定结构寿命下的可靠性设计,也满足柴油机在使用阶段对故障预报的需求,为维修决策提供支持.     

基于场级协同的风电机组安全控制技术

文章提出了一种基于场级协同的风电机组安全控制技术,该技术主要基于风电场场级控制平台,该平台支持通过多种通信接口对风电机组主控和传感器数据进行采集,实现各设备之间信息互联互通,并凭借其强大的数据分析和科学计算能力,实现各种智能控制算法的实时运行。风电场部署场级控制平台后,可通过智能算法识别机组是否存在风险,对风险机组进行机舱航向校准,并计算该机组所处位置的绝对风向及前后排位置分布情况,风电场前排机组遭遇极端外部条件时,后排机组提前动作,降低极端外部条件给机组带来的风险,提升风电机组运行稳定性,降低风电场整体载荷水平,从而控制风电机组故障率。海上风电运维环境恶劣、条件复杂,带来了极高的运维成本,通过该技术降低故障率可减少海上风电运维成本。     

齿轮齿条爬升式升船机驱动系统运行可靠性分析

针对升船机运行可靠性问题,以齿轮齿条爬升式升船机驱动系统为研究对象,根据可靠性理论,在统计驱动系统运行维护数据的基础上,综合分析停机故障次数和故障检修停航时间对运行可靠性的影响,计算得出驱动系统及其部件的运行可靠度,提出提高驱动系统运行可靠性的建议:应高度重视驱动齿轮托架机构、电气传动设备、传感检测装置等机电设备的维护检修和优化完善,充分考虑设备检修的便利性;基于停机故障次数和故障检修停航时间的运行可靠度计算分析方法,能准确反映升船机的运行可靠性。     

大型海上风电机组整机涡激仿真

随着海上风电机组朝着大型化发展,塔筒高度和叶片长度都显著增加,并且海洋风比陆地风的湍流度更小,这些因素使得大型海上风电机组在吊装或停机状态下频繁出现涡激振动现象。涡激振动增大了风电机组发生强度失效以及疲劳寿命降低的风险。为研究大型海上风电机组整机涡激振动的机理,文章采用仿真方法对某大型海上机组实际发生的涡激振动现象进行复现和分析：首先对风电机组进行流场分析,然后提取流场分析得到的时序载荷,施加到风电机组有限元模型上,进行瞬态分析,从而实现流固耦合仿真。仿真结果表明：风电机组的涡激振动是一种流固耦合现象,主要原因是,在特定风况条件下,气流在塔筒和叶片的壁面处形成周期性脱落的漩涡,对壁面产生周期性的反向载荷。当载荷频率与机组振动的固有频率接近时,使机组发生共振。文章通过仿真方法揭示了大型海上风电机组发生涡激振动的机理,对提出风电机组涡激振动防治策略具有参考意义。     

船舶气囊隔振系统的可靠性研究

开展船舶气囊隔振系统的可靠性研究能够为其设计优化及运行维护提供理论支撑。本文根据船舶气囊隔振系统的结构特点,建立可靠性网络模型,并给出系统的可靠度计算及分析模型。详细讨论气囊隔振系统各组成部件、运行前检修维护措施对系统可靠度的影响,以及不同规模气囊隔振系统可靠度特点。分析结果表明:系统的气体管路对其可靠度影响最大,运行前对气体管路进行检修维护能够大幅提高系统可靠度和正常运行时间;对于大规模气囊隔振系统,由于承载能力余量较大,故系统可靠性较高,但其可靠度降低速度随运行时间逐渐变大。     

大深度载人潜水器圆柱形耐压壳体可靠性研究

大深度载人潜水器上的圆柱形耐压壳体包含多个失效模式,各失效模式之间存在着共同变量和参数,在可靠性分析时需考虑各失效模式的相关性。论文开展了圆柱形耐压壳体多失效模式之间相关度分析方法的研究,形成准确的可靠度评估方法,采用灵敏度方法得到各参数的均值和标准差对结构可靠性的影响程度。以圆柱形耐压壳体结构的计算机罐为例进行分析,发现采用CCS规范开展设计时,计算机罐的可靠度为99.999 86%（可靠度指标为4.689 4）,满足规范建议值的要求。采用灵敏度分析方法分析得到影响计算机罐可靠度的最主要因素为球形封头,在目前设计规范下适当增加封头厚度,同时在加工过程中控制封头加工偏差可有效降低失效概率。     

基于场级控制平台的故障穿越技术

在风电场中,机舱尾部的风速、风向仪一旦发生故障,风电机组将无法获取风速、风向数据,为保障机组安全,故障机组进入停机状态。如风场无危险风况,机组进入停机状态将带来功率的损失。文章基于场级控制平台提出故障穿越技术,出现故障机组后,场控平台会检测与其邻近两台机组的状态、风速和风向条件。若条件满足,用邻近2台机组的风速、风向数据计算对应的均值,其结果下发到故障机组,实现故障穿越,减少停机时间。     

视情维修检测间隔模糊预测研究

文章利用模糊数学的基本原理建立视情维修故障检测间隔模型。在建模的过程中将动态隶属度函数引入模糊预测推理方法,形成动态隶属度矩阵。分别以装备可靠度和维修费用为主要考虑因素,最后得出检测间隔时间的取值计算模型。应用该模型所得出的检测间隔,在保证装备的可靠度前提下,能够最大限度的减少维修工作量和维修经费开支,提高舰船的在航率。经过实践检验,该模型针对性强,有较大的实用价值。     

基于数字孪生的船舶预测性维护系统

针对造船技术和需求的发展,使得船舶维护面临着成本不断上升的问题,提出面对高端复杂船舶采用数字孪生技术进行预测性维护。在研究了数字孪生预测性维护模型模型基础上,将其分为创建数字孪生体、数据获取、数据预处理、模型训练、故障预测与诊断和设备维护六个阶段,并分别介绍了各阶段的主要任务和技术。最后分析总结了进行数字孪生船舶预测性维护难点及发展路径。     

海上风电场运维一体化平台的开发应用

针对目前高速发展的海上风电产业和落后的运维管理模式之间的矛盾,根据海上风电机组所处的特殊环境,利用"互联网+"思维,构建运维数据中心,研究运维全过程管理、大数据挖掘及运维优化、设备故障预警及专家诊断、运维及策略评估等技术,开发了海上风电场运维一体化平台,并在现场运维中得到了应用.通过平台,运维人员统一负责设备运行和维护工作,实现了"设备+人+数据+环境+安全"五位一体的有机融合,有效提升了海上风电场运营效率与收益水平.     

后市场更换叶片对机组载荷及发电性能的影响

为发掘现役风电场的风电潜能,提升整场的发电量,降低风力发电机全生命周期的每度电成本。选取某风场安装单机容量为2 MW机组作为研究对象,对其进行了后市场叶片增长仿真分析。通过Bladed软件对改造风电机组开展了数值仿真,简要的分析了风机发电量和整机载荷的变化情况,论证了该方案的可行性和工程意义,为陆上及海上固定式风电机组后市场更换叶片方案提供参考。     

基于退化过程的船舶动力设备运行策略

为分析单航次船舶的系统退化过程,合理采取运行维护措施,定义船舶动力设备的运行策略,根据船舶动力设备的退化过程,利用Wiener-马尔科夫理论,分析船舶动力设备的退化特点.建立多目标运行优化策略模型,给出运行维护费用的表达式,确定船舶动力系统的可靠度和费用为优化目标.以船舶排气系统为例进行退化分析和优化,优化结果显示该方法能够有效地缓解系统退化,提升单航次船舶运行的可靠性和经济性,具有理论意义和重要的工程应用价值.     

基于弱电网的全场无功控制策略研究及应用

由于部分风场所处的电网质量较差,电网母线电压波动造成小局部区域电网不稳定情况时有发生。在此因素影响下执行电网无功调度过程中,风电机组机端电压超出正常范围而引起风电机组脱网也时有发生,海上风电影响尤为明显。为进一步挖掘机组可发无功功率潜力,提升风电机组海陆电网适应性,针对这类无功问题,需研究新形势下能量管理平台无功功率调节方式,结合电网特性得出最优分配策略,以提高机组自适应电网可靠性。     

大型海上风电机组扭振瞬态响应计算研究

针对波动性的空气扭转载荷会严重影响风电机组传动系统中关键部件使用寿命的问题,以某5MW海上直驱型风电机组传动系统为研究对象,建立了模拟真实风的风剪切、塔影效应、湍流效应的气动载荷模型,归纳了风电机组扭振分析的计算流程,结合简化的风电机组双质量模型得到了传动系统在不同风载荷模型作用下的瞬态扭振响应特性。结果表明:风剪切—塔影效应对于风电机组的瞬态扭振响应影响较小,而湍流风效应对风电机组的扭振响应较大。     

一种适用于虚拟惯量优化控制研究的风电场等值建模方法

大型风电场的建模分析是研究风电参与电力系统频率调控的前提。风电场内机组众多且运行方式各异,根据风电机组的整体结构及虚拟惯量控制策略的基本原理,在直驱式风电机组单机详细模型的基础上进行简化,然后按典型风速将风电场内全部机组分为三群,同群机组采用聚合方法得到等值机组,从而形成最终的风电场多机并网等值模型。考虑风速扰动和负荷扰动两种情况,通过Matlab/Simulink软件对比校验所建模型,仿真结果显示了该建模方法的有效性。     

深海平台多任务及复杂串并联系统可靠性分配

针对深海平台任务类型多样和不同作业装备可靠度差异较大的特点,提出一种深海平台多任务工况任务可靠性分配方法。该方法分配结果能够保证各任务均达到可靠度要求,且根据作业装备实际可靠度差异分配不同的可靠度指标。同时,针对深海平台各系统缺乏历史故障数据和可靠性模型比较复杂的问题,基于评分分配法和比例分配法,提出一种串-并联混合模型可靠性分配方法,该方法简单、可行,并以电力系统为例给出算例分析。