Cadre dynamique de maintenance opportuniste des parcs éoliens offshore dans un marché électrique dérégulé

Guojin Si ,  

Guo Shi ,  

Yi Ding ,  

摘要

La viabilité économique des parcs éoliens offshore (OWFs) est fortement limitée par les coûts élevés d'exploitation et de maintenance (O&M) ainsi que par les pertes importantes de revenus dues aux arrêts du système. Les stratégies de maintenance opportuniste (OM) sont largement utilisées pour répartir les coûts fixes élevés engendrés par la planification des navires, mais les cadres d'analyse existants utilisent principalement des modèles de dégradation statiques et ne prennent pas en compte les fortes fluctuations des prix à court terme sur les marchés électriques dérégulés modernes. Pour pallier ces insuffisances, cet article propose un cadre de maintenance opportuniste dynamique guidé par les prix marginaux nodaux (LMPs) du jour précédent. Tout d'abord, un modèle hybride de dégradation multi-composants est construit : un processus stochastique décrit la naissance et la propagation complexes des fissures des pales d'éoliennes, tandis que la loi de Weibull décrit le vieillissement progressif des composants électromécaniques. Ensuite, un mécanisme de seuil de maintenance opportuniste dynamique avec réponse au prix est conçu. Cette stratégie combine les prévisions météorologiques du jour précédent et les prix marginaux nodaux pour regrouper activement les opérations de maintenance préventive en période creuse des prix et resserrer le seuil de maintenance lors des pics de prix afin de minimiser le coût d'entretien attendu. Sur la base de la configuration réelle d'un parc éolien offshore et de données historiques du marché, les exemples numériques montrent que cette stratégie dynamique surpasse nettement les méthodes traditionnelles de maintenance opportuniste statique, permettant de réduire les coûts de maintenance attendus sur le cycle de vie de 18,4 % et d'atténuer considérablement les risques économiques liés à la volatilité des prix.

关键词

parcs éoliens offshore; maintenance opportuniste; marché électrique du jour précédent; ordonnancement dynamique

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