风力发电在过去的几年中已经成为重要的可再生能源之一,是国家战略性新兴产业之一,随着风力发电技术的快速发展,风电机组的制造商和运维商对于风机维修的需求也进一步提升。同时,随着风电机组设备系统逐渐向大型化、复杂化、多功能化方向发展,传统的预防性维修策略已经不能满足风电机组多样化的维修需求。维修策略是直接影响公司运营成本和经济效益的重要因素之一,初始预防性维修计划的制定与实施也决定着风电机组制造商和运维商能否在销售市场中提高自身竞争力。本文针对风电机组系统预防性维修任务的组合优化问题进行了深入的研究,并建立相应的策略优化模型。首先将役龄递减因子和故障率递增因子引入到部件维修的衰退过程中,构建不完全维修下的部件故障率函数,根据故障率函数和保证系统正常运行的最低可靠度值求解出部件最优的预防性维修间隔期,以此为基础建立单部件在生命周期内维修成本费用率模型,对其最小化处理可求得各部件最优的预防性维修次数。在单部件预防性维修策略的基础上,根据部件维修任务间的结构相关性和时间相关性等特点,引入机会维修思想,以部件机会维修系数作为目标模型的优化变量,分别针对维修成本和可用度两个因素,构建风电机组的维修成本最小化与可用度最大化单目标维修优化模型。针对经济性和可用度相互矛盾、难以同时达到最优的特点,综合考虑维修成本和可用度两个指标,借用目标加权法建立风电机组的多目标维修策略优化模型,利用MATLAB对上述模型进行优化分析。运用风电机组某设备中六个部件的实际维修数据对文中所建立的单目标与多目标优化模型进行可行性验证,并制定在不同目标要求下相应的最优预防性维修计划方案。研究结果表明:机会维修策略可以有效降低风电机组在有效运行周期内的总维修成本,提高系统可用度。考虑多目标的维修模型可以有效满足决策者不同方面的需求。便于风电机组制造商对系统内部件的改进,有助于运维商根据维修经验和追求的目标等因素,选择相应的优化模型,进一步制定符合维修目标的预防性维修方案。