风电机组可靠性设计原理与工程应用

📚 共计 30 章节

可靠性工程概论

风电机组可靠性定义、可靠性工程发展历程、可靠性在风电行业的重要性。

故障模式与影响分析 (FMEA)

FMEA基本概念、风电机组关键部件FMEA分析、风险优先级数（RPN）评估。

故障树分析 (FTA)

故障树构建方法、布尔代数与最小割集、风电机组典型故障树案例。

可靠性建模与分配

串联/并联/混联系统模型、可靠性分配方法（等分配法、AGREE法）、风电机组系统级可靠性建模。

可靠性预计

元器件计数法、应力分析法、风电机组关键部件失效率预计。

预计失效率

可靠性设计准则

降额设计、冗余设计、简化设计、热设计在风电中的应用。

机械结构可靠性设计

疲劳强度理论、应力-强度干涉模型、安全系数法在风电结构设计中的应用。

电气系统可靠性设计

电气元件选型与降额、电缆与连接器可靠性、变流器与发电机可靠性设计要点。

电气变流器

控制系统可靠性设计

控制器冗余架构、传感器故障诊断与容错、软件可靠性设计（看门狗、冗余编码）。

变桨系统可靠性设计

变桨电机与驱动器可靠性、后备电源（超级电容/蓄电池）可靠性、变桨轴承与齿轮箱可靠性。

变桨后备电源

偏航系统可靠性设计

偏航轴承与驱动机构可靠性、偏航制动器可靠性、偏航控制策略对可靠性的影响。

传动链（齿轮箱）可靠性设计

齿轮与轴承材料与热处理、润滑系统可靠性、齿轮箱状态监测与故障预警。

齿轮箱润滑

发电机可靠性设计

发电机绝缘系统可靠性、轴承与冷却系统可靠性、发电机电气与机械故障模式分析。

发电机绝缘

塔筒与基础可靠性设计

塔筒疲劳与屈曲分析、基础结构可靠性、螺栓连接可靠性。

叶片可靠性设计

叶片材料与制造工艺可靠性、叶片结构完整性、叶片防雷系统可靠性。

环境适应性设计

高低温、盐雾、沙尘、湿度对风电机组可靠性的影响及防护措施。

可靠性试验

环境应力筛选（ESS）、加速寿命试验（ALT）、可靠性增长试验（RGT）在风电中的应用。

可靠性数据分析

威布尔分布、指数分布、正态分布在风电故障数据拟合中的应用、MTBF/MTTF计算。

维修性设计

可达性、模块化设计、故障诊断与隔离、维修级别分析（LORA）。

可用性分析

固有可用度、可达可用度、运行可用度、风电机组可用度指标计算与提升。

可用度指标

备件与保障性分析

备件需求预测、备件库存优化、保障设备与人员配置。

状态监测与故障诊断 (CMFD)

振动监测、油液分析、温度监测、电气参数监测在风电中的应用。

可靠性增长管理

可靠性增长模型（Duane模型、AMSAA模型）、风电机组研制阶段的可靠性增长计划。

人因可靠性

人因失误模式、风电机组运维中的人因风险、人机界面设计优化。

软件可靠性

软件可靠性模型、风电机组主控软件可靠性测试、软件失效模式分析。

全寿命周期可靠性管理

设计阶段、制造阶段、运输安装阶段、运维阶段、退役阶段的可靠性管理要点。

全寿命管理

风电机组认证与标准

IEC 61400系列标准、GL认证、DNV认证中的可靠性要求。

可靠性经济分析

寿命周期费用（LCC）、可靠性投资回报分析、最优可靠性水平确定。

智能运维与可靠性

大数据与人工智能在风电可靠性预测中的应用、数字孪生技术。

智能数字孪生

某型2MW风电机组可靠性设计与验证全流程案例分析。