近年来,我国风电产业发展迅速,目前风电装机容量连续多年位居世界第一。但是,由于国内风电产业起步较晚,前期技术落后,早期生产的风力机在设计和制造工艺等方面存在众多缺陷。早期投产的国产风力机质保期陆续结束,可靠性偏低等问题凸显,严重制约了我国风电产业的健康发展。本文基于江苏省某风电场现场运行数据,分析国产风力机的可靠性特征,研究风力机单部件和多部件维修优化问题。论文主要工作如下:(1)以某批次国产风力机为对象,采用数据挖掘技术分析风力机SCADA数据,计算故障率、故障间隔时间和可用度,评估国产风力机可靠性指标,并与国外风力机做对比分析。采用时间序列分析方法,研究环境温度和风力机故障率的相关性。结果表明:风力机在高温和严寒天气时故障率偏高,其可靠性具有明显的季节性特征。(2)研究风力机单部件维修优化问题。分析最小维修、不完全维修和更换对部件有效年龄的影响;将部件单个更换周期划分为若干维护期,以部件更换周期内单位时间维护成本最低为目标,以维护期个数和维护期长度为变量,考虑各类维护成本、停机损失和固定成本,建立可用度约束条件下的风力机单部件顺序维修优化模型。采用内点法和枚举法求解模型,并结合算例分析,验证模型有效性。研究结果表明:与传统的定期维修和顺序维修相比,本文提出的模型可以更合理地确定部件的维修间隔。(3)研究风力机多部件维修优化问题。设定部件有效年龄的维修阈值,考虑季节变化对部件故障率的影响,以风力机设计寿命内总成本最低为目标,以部件维修阈值为变量,建立风力机多部件机会维修优化模型。采用遗传算法对模型进行求解,并结合算例分析,验证模型有效性。研究结果表明:该模型可以根据部件固有的可靠性与维修性特征,给出最优维修方案。本文基于风电场现场SCADA数据,评估国产风力机可靠性,考虑环境温度对风力机故障率的影响,分析风力机及其零部件可靠性的季节性特征。考虑可用度和部件有效年龄增长规律,研究风力机单部件顺序维修优化问题;考虑季节变化对风力机故障率的影响,研究风力机多部件机会维修优化问题。上述研究内容围绕国产风力机可靠性评估和维修决策,为风电场维修计划的制定提供了理论依据。