Динамическая рамочная модель надежности для оценки устойчивости плавающих морских ветровых турбин

Zifei Xu ,  

Huahao Ou ,  

Musa Bashir ,  

Michael Beer ,  

Jin Wang ,  

Zaili Yang ,  

摘要

Плавающие морские ветровые турбины (FOWTs) становятся важной частью будущих энергетических систем, способными дополнять традиционные энергосети и поддерживать общую энергетическую безопасность и устойчивость. Однако понимание динамической эволюции надежности плавающих морских ветровых турбин при опасных событиях и условиях деградации остается недостаточным, что представляет собой серьезный научный вызов. Существующие системы мониторинга, такие как SCADA, ограничены в способности выявлять истинные коренные причины отказов на уровне компонентов, поэтому меры по техническому обслуживанию могут адресоваться неправильным или неполным причинам отказа, в то время как невыявленные коренные причины могут продолжать приводить к остаточным повреждениям и ускорять деградацию других компонентов. В данном исследовании разработана динамическая рамочная модель оценки надежности, ориентированная на устойчивость, для управления восстановлением плавающих морских ветровых турбин в опасных условиях. Используется байесовская сеть для представления иерархической системной структуры плавающей морской ветровой турбины и моделирования распространения отказов с уровня компонентов на уровень подсистем и системы. В процессе восстановления эта рамочная модель способна учитывать влияние остаточных повреждений от неидентифицированных или неполностью устраненных корневых отказов на дальнейшую эволюцию надежности. Введён модуль глубинного детектирования с учётом условий, чтобы моделировать процесс восстановления на основе прогнозирования отказов и управления состоянием. Несмотря на то, что эта стратегия требует дополнительных затрат на детектирование и ресурсы принятия решений до обслуживания, она позволяет более точно выявлять коренные причины и их пути распространения, поддерживая более эффективные решения по восстановлению. Кейс-исследование показывает, что при воздействии опасных событий на ключевые компоненты надежность системы может быстро снижаться. Исследование также демонстрирует, что восстановление, основанное на опыте, может частично восстановить функции системы, но не всегда устраняет остаточные повреждения, если коренные причины не полностью идентифицированы. Напротив, стратегия с учётом условий обеспечивает более высокий уровень восстановления надежности за счет улучшения идентификации коренных причин и эффективности ремонтов. Результаты исследования подчеркивают важность интеграции условно учитывающего детектирования в планирование послекатастрофного восстановления и выделяют ценность динамической оценки надежности для повышения устойчивости плавающих морских ветровых турбин. В частности, исследование предоставляет количественную основу для понимания того, как производительность прогнозирования отказов и управления состоянием влияет на эффекты восстановления и повышение устойчивости, поддерживая оценку ценности прогнозирования отказов и управления состоянием в управлении восстановлением плавающих морских ветровых турбин после катастроф.

关键词

Плавающие морские ветровые турбины;Байесовская сеть;Условно учитывающее восстановление;Устойчивость энергетической инфраструктуры;Прогнозирование отказов и управление состоянием

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website