Optimal mantenimiento programado para un aerogenerador con componentes envejecidos
Autores: Yu, Quanjiang; Carlson, Ola; Sagitov, Serik
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimal mantenimiento programado para un aerogenerador con componentes envejecidos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Energía eólica
Energía renovable
Mantenimiento
Mantenimiento preventivo
Turbina eólica
Algoritmo de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La energía eólica es una de las fuentes de energía renovable más importantes disponibles hoy en día. Una gran parte del costo de la energía eólica se debe al costo de mantener el equipo de energía eólica. Cuando un componente de la turbina eólica deja de funcionar, puede ser necesario reemplazarlo en circunstancias que son menos que ideales. Esto se conoce como mantenimiento correctivo. Para minimizar costos innecesarios, se prefiere una política de mantenimiento más activa basada en la vida útil de los componentes clave. La programación óptima de actividades de mantenimiento preventivo requiere modelado matemático avanzado. En este documento, se diseña un algoritmo óptimo de mantenimiento preventivo utilizando el teorema de renovación-recompensa. En el entorno de múltiples componentes, nuestro enfoque implica una nueva idea de mantenimiento virtual que nos permite tratar cada evento de reemplazo como un evento de renovación incluso si algunos componentes no son reemplazados por nuevos. El algoritmo de optimización propuesto se aplica a un modelo de cuatro componentes de una turbina eólica, y se calculan los planes de mantenimiento óptimos para varias condiciones iniciales. Los resultados del modelado muestran claramente el beneficio de la planificación de mantenimiento preventivo en comparación con una estrategia de mantenimiento correctivo puro (aproximadamente un 30% menos de costo de mantenimiento).
Descripción
La energía eólica es una de las fuentes de energía renovable más importantes disponibles hoy en día. Una gran parte del costo de la energía eólica se debe al costo de mantener el equipo de energía eólica. Cuando un componente de la turbina eólica deja de funcionar, puede ser necesario reemplazarlo en circunstancias que son menos que ideales. Esto se conoce como mantenimiento correctivo. Para minimizar costos innecesarios, se prefiere una política de mantenimiento más activa basada en la vida útil de los componentes clave. La programación óptima de actividades de mantenimiento preventivo requiere modelado matemático avanzado. En este documento, se diseña un algoritmo óptimo de mantenimiento preventivo utilizando el teorema de renovación-recompensa. En el entorno de múltiples componentes, nuestro enfoque implica una nueva idea de mantenimiento virtual que nos permite tratar cada evento de reemplazo como un evento de renovación incluso si algunos componentes no son reemplazados por nuevos. El algoritmo de optimización propuesto se aplica a un modelo de cuatro componentes de una turbina eólica, y se calculan los planes de mantenimiento óptimos para varias condiciones iniciales. Los resultados del modelado muestran claramente el beneficio de la planificación de mantenimiento preventivo en comparación con una estrategia de mantenimiento correctivo puro (aproximadamente un 30% menos de costo de mantenimiento).