Abstract
Wind power generation is an effective form of clean, renewable energy which operate both on land and offshore. The primary means of converting wind to power is by wind turbines. The issue with wind turbines is the life cycle reliability, operation and maintenance tasks associated. Frequent premature failures resulting in reactive maintenance can be costly which results in downtime and loss of production. Currently, prognostic health management is conducted on wind turbines by a supervisory control and data acquisition system. However, using this approach, only reactive and preventative maintenance is being utilised. This paper analyses life cycle reliability and maintenance of wind turbines which applies the concept of failure mode and effects analysis (FMEA) and bond graph modelling to simulate the effects of maintenance strategies on the life cycle cost of wind turbines. To ensure wind turbines life cycle reliability, the components failures would occur in sync with the biannual maintenance. This will ensure effective use of resources, such as transportation and personnel costs, associated with the maintenance action. Preventative maintenance can also be conducted in accordance to the MTTF values
چکیده
تولید توان بادی یک شکل کارآمد از انرژی‌های پاک و تجدید پذیر است که هم روی خشکی و هم دریا قابل‌استفاده است. ابزارهای اولیه تبدیل باد به برق توربین‌های بادی هستند. مسئله مهم در مورد توربین‌های بادی، قابلیت اطمینان طول عمر، و مسائل مربوط به تعمیر و نگهداری و بهره‌برداری از آن‌ها است. خرابی‌های ناگهانی و متوالی که ناشی از تعمیر و نگهداری واکنشی است، می‌تواند نتایج وخیمی از جمله متوقف شدن و از دست دادن تولید شود. در حال حاضر، مدیریت عملکرد توربین‌های بادی به وسیله روش‌های کنترل نظارتی و سیستم اکتساب داده، صورت می‌گیرد. با این وجود، تنها تعمیر و نگهداری واکنشی و جلوگیری کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مقاله به بررسی قابلیت اطمینان طول عمر و تعمیر و نگهداری توربین‌های بادی با در نظر گرفتن مفهوم آنالیز مود خرابی و اثرات آن (FMEA) و مدل‌سازی گرافیکی باند برای شبیه‌سازی نتایج استراتژی‌های تعمیر و نگهداری روی هزینه طول عمر در توربین‌های بادی، می‌پردازد. برای تضمین قابلیت اطمینان طول عمر توربین‌های بادی، خرابی اجزا همزمان با هم و همزمان با دوره تعمیر و نگهداری شش‌ماهه رخ خواهد داد. این مسئله به‌صورت کامل استفاده مؤثر از منابع را، نظیر هزینه‌های انتقال و هزینه‌های پرسنل، که مربوط به عملیات تعمیر و نگهداری است، تضمین خواهد کرد. تعمیر و نگهداری پیشگیرانه را نیز می‌توان بر اساس مقادیر MTTF انجام داد.
1-مقدمه
توان بادی یک شکل کارآمد از انرژی‌های پاک و تجدید پذیر است که هم در روی خشکی و هم در دریا قابل‌استفاده است. این توان، از سوخت استفاده نکرده و آلاینده‌های کربنی نیز در حین پروسه بهره‌برداری تولید نمی‌کند و به‌عنوان مقرون‌به‌صرفه ترین منبع تولید برق در سطح اقتصاد کلان تا سال 2025 معرفی شده است. وظیفه اول توربین بادی بهره‌برداری از انرژی باد است. این امر از طریق تبدیل انرژی جنبشی تیغه‌های چرخان به انرژی برق صورت می‌گیرد....