Marco dinámico de mantenimiento oportunista para parques eólicos marinos en un mercado eléctrico desregulado

Guojin Si ,  

Guo Shi ,  

Yi Ding ,  

摘要

La viabilidad económica de los parques eólicos marinos (OWFs) está seriamente limitada por los altos costos de operación y mantenimiento (O&M), así como por las enormes pérdidas de ingresos durante los períodos de inactividad del sistema. Las estrategias de mantenimiento oportunista (OM) se han aplicado ampliamente para distribuir los elevados costos fijos derivados de la programación de embarcaciones, pero la mayoría de los marcos analíticos existentes utilizan modelos de degradación estáticos y no consideran las fuertes fluctuaciones de precios a corto plazo en los modernos mercados eléctricos desregulados. Para subsanar estas deficiencias, este artículo propone un marco dinámico de mantenimiento oportunista impulsado por los precios marginales nodales (LMPs) del día anterior. En primer lugar, se construye un modelo híbrido de degradación de múltiples componentes: se utiliza un proceso estocástico para representar la compleja nucleación y propagación de grietas en las palas de aerogeneradores, mientras que la distribución de Weibull describe el envejecimiento progresivo de los componentes electromecánicos. En segundo lugar, se diseña un mecanismo de umbral de mantenimiento oportunista dinámico con respuesta al precio. Esta estrategia combina las previsiones meteorológicas del día anterior con los precios marginales nodales, centralizando proactivamente las operaciones de mantenimiento preventivo en períodos de bajo precio y ajustando el umbral de mantenimiento durante picos de precio para minimizar el costo esperado de mantenimiento. Basándose en la configuración real del parque eólico marino y en datos históricos de mercado, los ejemplos numéricos muestran que esta estrategia dinámica supera significativamente a los métodos tradicionales estáticos de mantenimiento oportunista, pudiendo reducir el coste esperado de mantenimiento en el ciclo de vida en un 18,4% y mitigar considerablemente el riesgo económico asociado a la volatilidad del precio.

关键词

parques eólicos marinos; mantenimiento oportunista; mercado eléctrico del día anterior; programación dinámica

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