本文關(guān)鍵詞：基于功能安全的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究　出處：《中國電力科學(xué)研究院》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 安全系統(tǒng) 功能安全 性能等級(jí) 量化評(píng)估

【摘要】：雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(下文中簡(jiǎn)稱風(fēng)電機(jī)組)一般由控制系統(tǒng)執(zhí)行運(yùn)行控制,保證風(fēng)電機(jī)組在規(guī)定的條件下安全、有效地運(yùn)行。當(dāng)控制系統(tǒng)未能保持風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行于安全范圍內(nèi)時(shí),或機(jī)組運(yùn)行參數(shù)超過相關(guān)安全極限后,安全系統(tǒng)將執(zhí)行安全策略,實(shí)現(xiàn)在運(yùn)行過程中的安全相關(guān)保護(hù)功能(下文中簡(jiǎn)稱安全功能)。風(fēng)電機(jī)組安全系統(tǒng)與控制系統(tǒng)功能相互獨(dú)立,當(dāng)控制系統(tǒng)和安全系統(tǒng)功能發(fā)生沖突時(shí),控制系統(tǒng)服從于安全系統(tǒng)的要求。風(fēng)電機(jī)組安全系統(tǒng)由氣動(dòng)、機(jī)械、電氣控制和液壓等系統(tǒng)組成,上述系統(tǒng)協(xié)同作用能夠減小風(fēng)電機(jī)組危險(xiǎn)發(fā)生的概率或減輕危險(xiǎn)發(fā)生的后果。然而,受到本身系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和硬件可靠性的影響,安全系統(tǒng)也存在失效的可能,使其無法正確執(zhí)行安全功能,進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組安全事故的發(fā)生。本文提出一種基于功能安全的風(fēng)電機(jī)組安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,有效保障安全系統(tǒng)在危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)能夠正確動(dòng)作,降低安全事故風(fēng)險(xiǎn)。功能安全取決于安全相關(guān)控制系統(tǒng)、其他安全相關(guān)系統(tǒng)和外部風(fēng)險(xiǎn)降低設(shè)計(jì)功能的正確行使,是與受控設(shè)備和受控設(shè)備控制系統(tǒng)有關(guān)的全部安全的一部分。將功能安全概念引入安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,可以量化評(píng)估風(fēng)電機(jī)組安全系統(tǒng)性能指標(biāo),降低安全系統(tǒng)危險(xiǎn)失效概率提升風(fēng)電機(jī)組安全性能,保障風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行安全、財(cái)產(chǎn)安全和人身安全。(1)通過分析風(fēng)電機(jī)組典型安全事故中的安全系統(tǒng)失效特征,提出了論文的研究方向,論述了論文的研究?jī)?nèi)容和意義。(2)從功能安全的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)估認(rèn)證和安全相關(guān)產(chǎn)品三個(gè)方面分析了國內(nèi)外功能安全的發(fā)展現(xiàn)狀;結(jié)合風(fēng)電機(jī)組安全系統(tǒng)現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì),選取適用的功能安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作為制定風(fēng)電機(jī)組安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的理論基礎(chǔ)。(3)提出風(fēng)電機(jī)組安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,該方法主要包括內(nèi)容:風(fēng)電機(jī)組安全功能的一般特征、評(píng)估安全功能所需性能等級(jí)的方法、實(shí)現(xiàn)性能等級(jí)的設(shè)計(jì)方法、安全性能評(píng)估計(jì)算方法和系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證方法。其中重點(diǎn)研究了性能等級(jí)的評(píng)估方法。性能評(píng)估的關(guān)鍵要素包括:元件可靠性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)約束條件、故障診斷要求和公因失效分析。(4)選取風(fēng)電機(jī)組典型故障為示例,運(yùn)用本文提出的方法,通過計(jì)算評(píng)估現(xiàn)有安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的安全性能等級(jí),并分析現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案存在的關(guān)鍵問題。根據(jù)問題分析結(jié)果,運(yùn)用論文提出的方法制定新的安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,通過專用軟件評(píng)估該安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的性能等級(jí),對(duì)比分析方案優(yōu)化前后危險(xiǎn)失效概率的降低情況。本文通過研究風(fēng)電機(jī)組安全系統(tǒng)失效特征提出了基于功能安全的安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,該方法主要通過安全性能量化評(píng)估和安全系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì),將風(fēng)電機(jī)組事故風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受的范圍之內(nèi),提高了風(fēng)電機(jī)組的安全性能;同時(shí)為設(shè)計(jì)過程中科學(xué)地平衡系統(tǒng)的可用性、成本和安全性之間的關(guān)系提供了實(shí)用方法。
[Abstract]:The safety system of wind turbine unit is composed of pneumatic , mechanical , electric control and hydraulic system . The safety system of wind turbine unit is composed of pneumatic , mechanical , electric control and hydraulic system . ( 4 ) Selecting the typical fault of wind turbine unit as an example , using the method proposed in this paper , through calculating the safety performance level of the design scheme of the existing safety system , and analyzing the key problems existing in the existing design scheme . According to the problem analysis result , the safety system design method based on function safety is put forward by using the method proposed by the paper . The safety performance of the wind turbine unit is improved through the safety energy evaluation and the optimization design of the safety system , and the relationship between the availability , cost and safety of the scientific balance system is provided for the design process .

【學(xué)位授予單位】：中國電力科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM315

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 薛瑞娟;黃祖廣;趙欽志;;IEC62061和ISO13849-1在機(jī)械安全相關(guān)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];制造技術(shù)與機(jī)床;2016年05期

2 劉波;賀志佳;金昊;;風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];東北電力大學(xué)學(xué)報(bào);2016年02期

3 袁曉慧;尹震宇;黃祖廣;王帥華;;基于故障樹分析的數(shù)控裝置硬件平臺(tái)功能安全設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2015年08期

4 王明軍;高原生;梅國剛;邵勤;豐吳飆;;風(fēng)電機(jī)組重大事故分析(四)[J];風(fēng)能;2015年01期

5 林勇;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速保護(hù)的探討[J];電子制作;2013年22期

6 謝亞蓮;;“功能安全產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)”系列講座 第4講 安全相關(guān)產(chǎn)品的硬件實(shí)現(xiàn)(一)[J];自動(dòng)化儀表;2013年09期

7 謝亞蓮;;“功能安全產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)”系列講座 第2講 功能安全與安全相關(guān)產(chǎn)品[J];自動(dòng)化儀表;2013年07期

8 謝亞蓮;尹寶娟;;“功能安全產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)”系列講座 第1講 安全相關(guān)產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)[J];自動(dòng)化儀表;2013年06期

9 馮曉升;;功能安全技術(shù)與應(yīng)用知識(shí)講座 第三講 安全相關(guān)系統(tǒng)——行為和要求[J];勞動(dòng)保護(hù);2013年03期

10 劉卿;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組典型火災(zāi)原因分析與消防系統(tǒng)[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2013年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 包偉華;張浩;;功能安全標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)的研究[A];第八屆工業(yè)儀表與自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 沈?qū)W強(qiáng);功能安全的人因影響及量化分析研究[D];華北電力大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 張寧;多溫區(qū)耦合對(duì)象安全控制系統(tǒng)的安全完整性等級(jí)評(píng)估研究[D];中國石油大學(xué);2011年

2 黃之炯;機(jī)械制造業(yè)控制系統(tǒng)的安全自動(dòng)化技術(shù)和應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2009年

3 孫大鵬;雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電控與安全保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2009年

，

本文編號(hào)：1387725