CN108932568A - 风力发电机组可靠性指标的分配方法和装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种风力发电机组可靠性指标的分配方法和装置。所述分配方法包括：将风力发电机组划分为多个功能系统；为功能系统确定初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数；根据所述初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数，确定功能系统的目标可靠性指标值；在目标可靠性指标值的邻域内，根据系统特征预估预计可靠性指标值；将功能系统的预计可靠性指标值之和作为可靠性指标验算值；在所述风力发电机组的可靠性指标验算值满足预设的整机可靠性目标值的情况下，将功能系统的预计可靠性指标值作为最终分配给该功能系统的可靠性指标值。根据本发明的风力发电机组可靠性指标的分配方法和装置，可提高可靠性指标分配的准确性。
Description
技术领域
本发明总体说来涉及风力发电机组可靠性指标研究的技术领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机组可靠性指标的分配方法和装置。
背景技术
可靠性是指装置(例如，风力发电机组)无故障地进行工作的性质，可由可靠性指标作为衡量可靠性的尺度。
可靠性指标分配是从整体到局部分配可靠性指标值的方法，例如，将可靠性指标值从整机到零件逐级分配。通常在风力发电机组的设计任务书(或合同)中规定可靠性指标值。对于操作人员而言，可靠性指标是一项需要达到的任务指标。可靠性指标分配的目的是使从整机到零件的各个级别中的操作人员能够确定可靠性指标要求，以便操作人员根据可靠性指标要求，结合达成可靠性指标所需要的人力、时间、资源，研究实现可靠性指标要求的可能性及实现办法。
可靠性指标分配在军工行业和汽车行业中存在较多应用，现有的可靠性指标分配方法如图1所示。如图1所示，在步骤S110和S120，进行调研并且确定整车级可靠性指标值。在步骤S130，将整车级可靠性指标值分配给整车的各个系统。在步骤S140，对于所述各个系统中的每个系统，将分配给系统的可靠性指标值再分配给属于该系统的各个零件(部件)。在步骤S150，根据从整车级到系统级再到零件级的各个级别的可靠性指标值的分配结果来完成可靠性指标分配报告。
然而，风力发电行业与军工行业、汽车行业不同。对于风力发电机组，在设计过程中通常为风力发电机组的零件(即，硬件)分配可靠性指标值，使得各个零件的可靠性指标值之和等于风力发电机组的目标指标值。在风力发电机组实际运行过程中，由于软件引起的故障也影响风力发电机组的可靠性，这导致统计的故障类型多，使得实际统计出的风力发电机组的可靠性指标值高于设计过程中确定的目标指标值。这影响设计任务书(或合同)中规定的可靠性指标值的达成。
此外，在图1所示方法中，虽然也将可靠性指标值分配给系统，但是在分配过程中没有对可靠性指标值进行调整和优化，因此，操作人员根据未优化过的可靠性指标值来设计或操作风力发电机组，不利于产品性能提升或产品的稳定运行。
发明内容
本发明的示例性实施例提供一种风力发电机组可靠性指标的分配方法和分配装置，至少解决上述技术问题和上文未提及的其它技术问题，并且提供下述的有益效果。
根据本发明的示例性实施例，提供一种风力发电机组可靠性指标的分配方法，其中，所述分配方法包括：将风力发电机组划分为多个功能系统，为功能系统确定初始可靠性指标值；为功能系统确定用于调整初始可靠性指标值的期望调整幅度系数和指标调整系数；根据所述初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数，确定功能系统的目标可靠性指标值；在功能系统的目标可靠性指标值的预定大小的邻域内，根据功能系统的系统特征预估预计可靠性指标值；将功能系统的预计可靠性指标值之和作为风力发电机组的可靠性指标验算值；在所述风力发电机组的可靠性指标验算值满足预设的整机可靠性目标值的情况下，将功能系统的预计可靠性指标值作为最终分配给该功能系统的可靠性指标值。
可选地，在所述风力发电机组的可靠性指标验算值不满足预设的整机可靠性目标值的情况下，对至少两个功能系统的预计可靠性指标值进行微调，并且使用微调后的预计可靠性指标值来计算风力发电机组的可靠性指标验算值，以使得所述可靠性指标验算值满足所述整机可靠性目标值。
可选地，所述为功能系统确定初始可靠性指标值的步骤包括：统计所述风力发电机组或所述风力发电机组的同类型机组的故障历史数据，其中，所述风力发电机组的同类型机组中存在与所述风力发电机组中的每个功能系统相对应的系统；根据统计的故障历史数据计算与所述风力发电机组中每个功能系统对应的可靠性指标值；将计算出的可靠性指标值作为所述风力发电机组中的对应功能系统的初始可靠性指标值。
可选地，所述确定功能系统的目标可靠性指标值的步骤包括：对于每个功能系统，将该功能系统的初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数的乘积作为该功能系统的目标可靠性指标值。
可选地，所述期望调整幅度系数使初始可靠性指标值向期望的可靠性指标值的方向进行调整；所述指标调整系数根据各个功能系统的系统特征之间的差异来相应地调整初始可靠性指标值，以在分配可靠性指标时考虑各个功能系统的不同状态；其中，所述功能系统的系统特征表示该功能系统在实际实施过程中的限制条件。
可选地，指标调整系数对应于以下项中的至少一项：系统复杂度、系统成熟度、指标变化幅度、现场故障维修比率、故障处理成本、以及故障处理进度要求。
可选地，所述根据系统特征预估预计可靠性指标值的步骤包括：统计所述风力发电机组或所述风力发电机组的同类型机组的故障历史数据，其中，所述风力发电机组的同类型机组中存在与所述风力发电机组中的每个功能系统相对应的系统；确定每个功能系统的系统特征；根据统计的故障历史数据和系统特征，在功能系统的目标可靠性指标值的预定大小的邻域内预估出预计可靠性指标值。
可选地，可靠性指标包括以下项中的至少一项：平均故障间隔时间、故障频次、机组测试性指标、以及维修性指标。
根据本发明的示例性实施例，提供一种风力发电机组可靠性指标的分配装置，其中，所述分配装置包括：系统划分程序模块，其用于将风力发电机组划分为多个功能系统；初始指标值确定程序模块，其用于为功能系统确定初始可靠性指标值；系数确定程序模块，其用于为功能系统确定用于调整初始可靠性指标值的期望调整幅度系数和指标调整系数；目标指标值确定程序模块，其用于根据所述初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数，确定功能系统的目标可靠性指标值；预计指标值确定程序模块，其用于在功能系统的目标可靠性指标值的预定大小的邻域内，根据功能系统的系统特征预估预计可靠性指标值；指标验算值确定程序模块，其用于将功能系统的预计可靠性指标值之和作为风力发电机组的可靠性指标验算值；判断程序模块，其用于在所述风力发电机组的可靠性指标验算值满足预设的整机可靠性目标值的情况下，将功能系统的预计可靠性指标值作为最终分配给该功能系统的可靠性指标值。
可选地，所述判断程序模块还用于在所述风力发电机组的可靠性指标验算值不满足预设的整机可靠性目标值的情况下，对至少两个功能系统的预计可靠性指标值进行微调，并且指标验算值确定程序模块和判断程序模块使用微调后的预计可靠性指标值来进行相应操作，以使得所述可靠性指标验算值满足所述整机可靠性目标值。
可选地，所述初始指标值确定程序模块包括：统计程序模块，其用于统计所述风力发电机组或所述风力发电机组的同类型机组的故障历史数据，其中，所述风力发电机组的同类型机组中存在与所述风力发电机组中的每个功能系统相对应的系统；系统指标值计算程序模块，其用于根据统计的故障历史数据计算与所述风力发电机组中每个功能系统对应的可靠性指标值；初始指标值分配程序模块，其用于将计算出的可靠性指标值作为所述风力发电机组中的对应功能系统的初始可靠性指标值。
可选地，对于每个功能系统，所述目标指标值确定程序模块将该功能系统的初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数的乘积作为该功能系统的目标可靠性指标值。
可选地，所述期望调整幅度系数使初始可靠性指标值向期望的可靠性指标值的方向进行调整；所述指标调整系数根据各个功能系统的系统特征之间的差异来相应地调整初始可靠性指标值，以在分配可靠性指标时考虑各个功能系统的不同状态；其中，所述功能系统的系统特征表示该功能系统在实际实施过程中的限制条件。
可选地，指标调整系数对应于以下项中的至少一项：系统复杂度、系统成熟度、指标变化幅度、现场故障维修比率、故障处理成本、以及故障处理进度要求。
可选地，所述预计指标值确定程序模块包括：统计程序模块，其用于统计所述风力发电机组或所述风力发电机组的同类型机组的故障历史数据，其中，所述风力发电机组的同类型机组中存在与所述风力发电机组中的每个功能系统相对应的系统；状态确定程序模块，其用于确定每个功能系统的系统特征；预估程序模块，其用于根据统计的故障历史数据和系统特征，在功能系统的目标可靠性指标值的预定大小的邻域内预估出预计可靠性指标值。
可选地，可靠性指标包括以下项中的至少一项：平均故障间隔时间、可靠度、机组测试性指标、维修性指标、以及故障频次。
根据本发明的示例性实施例，提供一种计算机可读存储介质，存储有程序，其中，所述程序包括执行上述风力发电机组可靠性指标的分配方法的代码。
根据本发明的示例性实施例，提供一种计算机，包括存储有计算机程序的可读介质，其中，所述计算机程序包括执行上述风力发电机组可靠性指标的分配方法的代码。
根据本发明的分配方法和分配装置，为功能系统分配可靠性指标值，可通过统计硬件故障、软件故障、设计原因造成的故障、工艺原因造成的故障、以及环境原因造成的故障等中的至少一种实际发生的故障来确定功能系统实际达到的可靠性指标值。与将可靠性指标值分配给硬件并且通过统计实际发生的各类故障来确定实际达到的可靠性指标值相比，本发明可靠性指标值的分配方法和分配装置统计的故障信息更全面，分配的可靠性指标值更合理和接近实际指标值。
另外，根据本发明的分配方法和分配装置，可通过期望调整幅度系数和指标调整系数来调整初始可靠性指标值，并且根据是否满足整机可靠性目标值来对预计可靠性指标值进行微调，在经过调整和微调后，为功能系统分配的可靠性指标值可满足设计需要。也就是说，设计需要可包括提升风力发电机或风力发电机的系统的性能，可根据设计需要设置相应的期望调整幅度系数、指标调整系数和预设的整机可靠性目标值，并且在此基础上进行可靠性指标值的分配，相应地，为功能系统分配的可靠性指标值满足了设计需要。
将在接下来的描述中部分阐述本发明总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明总体构思的实施而得知。
附图说明
通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本发明示例性实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1示出现有的可靠性指标分配方法的流程图；
图2示出根据本发明实施例的可靠性指标分配方法的流程图；
图3示出根据本发明实施例的可靠性指标分配装置的结构示意图；
图4示出根据本发明实施例的初始指标值确定程序模块的结构示意图；
图5示出根据本发明实施例的预计指标值确定程序模块的结构示意图。
具体实施方式
现将详细参照本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。
图2示出根据本发明实施例的可靠性指标分配方法的流程图。
如图2所示，在步骤S210，将风力发电机组划分为多个功能系统。例如，风力发电机组的功能系统可包括：系控系统、变桨系统、变流系统、主控与偏航系统、主控与发电机冷却系统、液压与润滑系统和主控系统。
系控系统可能存在的故障包括系统控制与仿真系统报出的故障(例如，机舱加速度超限故障)。变桨系统可能存在的故障包括变桨逆变器的故障(例如，变桨逆变器信号丢失故障)。变流系统可能存在的故障包括变流器的故障(例如，变流器紧急停机故障)。主控与偏航系统可能存在的故障包括偏航控制回路故障(例如，偏航反馈丢失故障)。主控与发电机冷却系统存在的故障包括风机故障(例如，风机低速运行反馈故障等)。液压与润滑系统可能存在的故障包括液压系统故障和润滑系统故障(例如，液压系统油位低)。主控系统可能存在的故障包括子站通讯故障(例如，子站总线故障)、测风系统故障(例如，风向标故障)、电能表故障、UPS故障。下面的表1示出了哪些故障属于风力发电机组的哪个功能系统的示例。
表1
如上表所示，可将故障归属于功能系统。换句话讲，建立功能系统与故障的对应关系，当故障对应于两个或更多个功能系统时，可仅将该故障与一个功能系统对应。
步骤S210还可包括为每个功能系统确定初始可靠性指标值。
初始可靠性指标值可以是设计人员参照同类型风力发电机组来设计新型风力发电机组时确定的新型风力发电机组的初始可靠性指标值。
作为示例，确定初始可靠性指标值的步骤包括：统计所述风力发电机组或所述风力发电机组的同类型机组的故障历史数据，其中，所述风力发电机组的同类型机组中存在与所述风力发电机组中的每个功能系统相对应的系统；根据统计的故障历史数据计算与所述风力发电机组中每个功能系统对应的可靠性指标值；将计算出的可靠性指标值作为所述风力发电机组中的对应功能系统的初始可靠性指标值。例如，可根据故障历史数据获得与功能系统对应的特定指标值，并且将获得的特定指标值乘以特定系数得到与功能系统对应初始可靠性指标值；当所述特定系数为1时，直接将获得的与功能系统对应的特定指标值作为该功能系统的初始可靠性指标值。
作为示例，可靠性指标可包括以下项中的至少一项：平均故障间隔时间(MTBF，Mean Time Between Failure)、故障频次(FTAF，Failure Time And Frequency)、机组测试性指标、以及维修性指标。
如上所述，可参照同类型风力发电机组设计新风力发电机组，也可参照风力发电机组的历史数据来改进风力发电机组。因此，根据故障历史数据，为风力发电机组设计比同类型机组更适合的可靠性指标值，并且在后续步骤中将为风力发电机组设计的可靠性指标值分配给风力发电机组的各个功能系统，使得各个功能系统的可靠性指标值之和等于为风力发电机组设计的可靠性指标值。例如，新型风力发电机组的可靠性指标是MTBF，可为该新型风力发电机组设计值为2000h的MTBF，随后可将这2000h的MTBF分配给该新型风力发电机组的各个功能系统。
在步骤S220，为功能系统确定用于调整初始可靠性指标值的期望调整幅度系数和指标调整系数。
这里，期望调整幅度系数用于将初始可靠性指标值调整为期望的可靠性指标值。例如，在生产新型风力发电机组时，总是要预先进行指标规划，并且在指标规划时体现新型风力发电机组与旧型号的风力发电机组相比存在性能改变(例如，可靠性提高)。将指标规划的过程实施到新型风力发电机组的特定功能系统时，需要使期望的可靠性指标值与初始可靠性指标值相比，能够体现出特定功能系统的性能改变(例如，可靠性提高)，这样就需要为所述特定功能系统设置期望调整幅度系数以便对初始可靠性指标值进行调整，从而使调整后的初始可靠性指标值与调整前的初始可靠性指标值相比性能改变(例如，可靠性改变)。例如，初始可靠性指标值乘以期望调整幅度系数等于期望的可靠性指标值。
另外，为了符合风力发电机组的各个功能系统的实际实施条件，可通过指标调整系数来对初始可靠性指标值进行调整。在设置指标调整系数时，将各个功能系统的系统特征进行互相对比，根据对比结果来设置指标调整系数。其中，系统特征表示各个功能系统实际实施过程中的限制条件，例如，系统复杂度、系统成熟度、指标变化幅度、现场故障维修比率、故障处理成本、以及故障处理进度要求。
例如，将系统复杂度从难到易的功能系统的指标调整系数设置为从低到高，具体的设置方法参照下文的描述。
如上所述，通过期望调整幅度系数和指标调整系数两者调整初始可靠性指标值，使得调整初始可靠性指标值时同时考虑了可靠性指标的规划和实际实施条件(系统特征)。期望调整幅度系数是使初始可靠性指标值向期望的可靠性指标值的方向进行调整，而指标调整系数是根据各个功能系统的系统特征之间的差异来相应地调整初始可靠性指标值，以在分配可靠性指标时考虑各个功能系统的不同状态，从而符合实际实施条件。
作为示例，指标调整系数对应于以下项中的至少一项：系统复杂度、系统成熟度、指标变化幅度、现场故障维修比率、故障处理成本、以及故障处理进度要求。例如，上述项中的每一项对应一个指标调整系数，可将各个指标调整系数的乘积作为总指标调整系数，并且通过总指标调整系数来调整初始可靠性指标值。
可通过功能系统的图纸页数等来确定系统复杂度。对复杂度高的功能系统，应分配低指标调整系数。因为系统越复杂，要达改变(调整)可靠性指标值就越困难或费用越高，对应的指标调整系数值就越小。
可通过功能系统更新次数或开发年限等来确定系统成熟度。对成熟度高的系统，可分配低指标调整系数。因为较成熟的系统已做过大量优化，继续优化的成本更高技术难度更大，对应的指标调整系数值较小。
可通过现场维修次数占总故障的比例来确定现场故障维修比率。对于现场故障维修比率高的功能系统可分配表示的可靠性高的可靠性指标值。因为现场故障维修比率高的功能系统故障停机时间长和故障损失更大，需要着重优化，以使可靠性提高。以故障频次为例，故障频次越大表示可靠性越低，因此，需要使现场故障维修比率高的功能系统的故障频次经过指标调整系数调整后故障频次要低，对应的指标调整系数较小。现场故障维修比率低的功能系统的故障频次经过指标调整系数调整后故障频次要高，对应的指标调整系数较大。
可通过指标变化幅度来确定对应的指标调整系数。指标变化幅度是指特定功能系统在两个不同时期内的可靠性指标之间的差异。指标变化幅度大的功能系统，说明继续调整可靠性指标的难度大，因此，针对这样的功能系统分配数值低的指标调整系数。
这里，表示高可靠性的可靠性指标值表示无故障地进行工作的时间长，相应地，表示低可靠性的可靠性指标值表示无故障地进行工作的时间短。
另外，故障处理成本高的功能系统可分配表示可靠性低的可靠性指标值。对于故障处理进度，例如，故障处理时间长的功能系统可分配表示可靠性低的可靠性指标值。由于低的可靠性指标值更容易达到，因此，这样做的目的是使达到可靠性指标值花费的成本或时间少。
表2示出了系统的与系统复杂度对应的指标调整系数的示例，其中，指标调整系数越高，对应的系统复杂度越低。
表2
| 功能系统 | 图纸页数 | 指标调整系数 |
| 主控与偏航 | 8 | 1.2 |
| 主控与发电机冷却 | 3 | 1.2 |
| 液压与润滑 | 4 | 1.2 |
| 变桨 | 60 | 1.0 |
| 变流 | 47 | 1.1 |
| 主控 | 47 | 1.1 |
| 系控 | ‐ | 1.0 |
如上表所示，系控系统承担较多极端风况的停机保护故障，最为复杂，如上文所述，系统越复杂，要改变可靠性指标值就越困难或费用越高，对应的指标调整系数值就越小，因此指标调整系数分配1.0；变桨系统有三个柜体，每个柜体20页图纸，合计60页，图纸页数最多，指标调整系数为1.0；变流系统和主控系统中每个功能系统有47页图纸，图纸页数第二多，指标调整系数为1.1；其他功能系统图纸页数为3至8页，图纸页数较少，指标调整系数定为1.2。
表3示出了与现场故障维修比率对应的指标调整系数的示例。
表3
| 功能系统 | 故障频次 | 维修频次 | 维修占比 | 指标调整系数 |
| 主控与偏航 | 0.3 | 0.167 | 56％ | 1.3 |
| 主控与发电机冷却 | 1.104 | 0.48 | 43％ | 1.4 |
| 液压与润滑 | 0.852 | 0.696 | 82％ | 1 |
| 变桨 | 0.624 | 0.431 | 69％ | 1.2 |
| 变流 | 2.844 | 1.942 | 68％ | 1.2 |
| 主控 | 2.352 | 1.230 | 52％ | 1.3 |
| 系控 | 1.128 | 0.178 | 16％ | 1.7 |
如上表所示，维修频次除以故障频次得到维修占比(即，现场故障维修比率)，调整系数与维修占比对应。维修占比最高的液压与润滑系统的调整系数为1，维修占比每降低10％，指标调整系数增加0.1。这里使用故障频次作为可靠性指标来进行分配，如上文所述，现场故障维修比率高的功能系统故障停机时间长和故障损失更大，需要着重优化，以使可靠性提高。低故障频次对应高可靠性。因此，需要使现场故障维修比率高的功能系统的故障频次经过指标调整系数调整后故障频次要低，现场故障维修比率低的功能系统的故障频次经过指标调整系数调整后故障频次要高。因此，如表3所示，与维修占比高的功能系统对应的指标调整系数低，与维修占比低的功能系统对应的指标调整系数高。
表4示出了与指标变化幅度对应的指标调整系数的示例。
表4
如表4所示，指标变化幅度等于第三季度故障频次与第四季度故障频次之差再除以第三季度故障频次。指标调整系数与指标变化幅度对应，以表现较为优秀的变桨和系控系统为基准，即指标调整系数为1.0。特定系统的指标变化幅度与变桨的指标变化幅度两者之差每超过10％，指标调整系数增加0.1。如上文所述，指标变化幅度大的功能系统，说明继续调整可靠性指标的难度大，因此，针对这样的功能系统分配数值低的指标调整系数。相应地，将变桨系统的指标变化幅度作为基准，指标变化幅度比变桨系统低的功能系统指标提升更容易，因此，可为指标变化幅度比变桨系统低的功能系统分配较高的指标调整系数。
表5示出在期望调整幅度系数和上述表2-4中的三个指标调整系数的影响下的功能系统的目标故障频次。
表5
如表5所示，与功能系统对应的三个指标调整系数的乘积等于总指标调整系数。以统计的2016年第四季度的故障频次作为初始故障频次，初始故障频次、期望调整幅度系数、总指标调整系数三者的乘积等于目标故障频次。初始故障频次的合计等于各个功能系统的初始故障频次之和，目标故障频次的合计等于各个功能系统的目标故障频次之和。
在步骤230，根据所述初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数，确定功能系统的目标可靠性指标值。
作为示例，对于每个功能系统，将该功能系统的初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数的乘积作为该功能系统的目标可靠性指标值。具体可采用如下公式计算功能系统的目标可靠性指标值：
λi＝λi0·ωi·ki
其中，λtotal为风力发电机组的目标可靠性指标值，λi为第i个功能系统的目标可靠性指标值，λi0为第i个功能系统的初始可靠性指标值，ωi为第i个功能系统的总指标调整系数，ki为第i个功能系统的期望调整幅度系数，rij为第i个功能系统的第j个指标调整系数，功能系统的个数为i，为功能系统设置了j个指标调整系数，i和j均为自然数。
在步骤240，在功能系统的目标可靠性指标值的预定大小的邻域内，根据功能系统的系统特征预估预计可靠性指标值。
作为示例，统计所述风力发电机组或所述风力发电机组的同类型机组的故障历史数据，其中，所述风力发电机组的同类型机组中存在与所述风力发电机组中的每个功能系统相对应的系统；确定每个功能系统的系统特征；根据统计的故障历史数据和确定的系统特征，在功能系统的目标可靠性指标值的预定大小的邻域内预估出预计可靠性指标值。
在步骤240使用的系统特征不限于前面描述的系统特征，还可包括对属于功能系统的故障的处理状态，例如，系统的目标可靠性指标值(例如，MTBF)是500h，则可将500h的1％或2％作为搜索范围。例如，可在495h至505h之间确定预计可靠性指标值。例如，当前功能系统对故障的处理状态与过去对故障的处理状态相同，并且根据功能系统的故障历史数据显示出功能系统能实现500h的可靠性指标值，则将500h作为功能系统的预计可靠性指标值；如果当前功能系统对故障的处理状态与过去对故障的处理状态不相同，并且当前功能系统对故障的处理状态显示出与过去相比可对可靠性指标值做出2h的改善，则将502h作为预计可靠性指标值。由此可见，功能系统对故障的处理状态用于预估预计可靠性指标值，功能系统对故障的处理状态的具体表现可为人员配置，故障优化方案等。
作为示例，统计的故障历史数据包括以下故障中的至少一种故障：硬件故障、软件故障、设计原因造成的故障、工艺原因造成的故障、以及环境原因造成的故障。
在步骤250，将功能系统的预计可靠性指标值之和作为风力发电机组的可靠性指标验算值。例如，可采用如下公式来计算可靠性指标验算值：
其中，λc表示风力发电机组的可靠性指标验算值，λci表示第i个功能系统的预计可靠性指标值，n表示功能系统的个数，为自然数。
在步骤260，判断风力发电机组的可靠性指标验算值是否满足预设的整机可靠性目标值(例如，2000h的MTBF)，在所述风力发电机组的可靠性指标验算值满足预设的整机可靠性目标值的情况下，执行步骤280，将预计可靠性指标值作为最终分配给该功能系统的可靠性指标值；在所述风力发电机组的可靠性指标验算值不满足预设的整机可靠性目标值的情况下，执行步骤270，对至少两个功能系统的预计可靠性指标值进行微调，并且使用微调后的预计可靠性指标值来执行步骤250和接下来的步骤，以使得所述可靠性指标验算值满足所述整机可靠性目标值。
图3示出根据本发明实施例的可靠性指标分配装置300的结构示意图。如图3所示，可靠性指标分配装置300包括：系统划分程序模块310、初始指标值确定程序模块320、系数确定程序模块330、目标指标值确定程序模块340、预计指标值确定程序模块350、指标验算值确定程序模块360、判断程序模块370。
系统划分程序模块310其用于将风力发电机组划分为多个功能系统。
初始指标值确定程序模块320其用于为功能系统确定初始可靠性指标值。
系数确定程序模块330，其用于为功能系统确定用于调整初始可靠性指标值的期望调整幅度系数和指标调整系数。
目标指标值确定程序模块340，其用于根据所述初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数，确定功能系统的目标可靠性指标值。
预计指标值确定程序模块350，其用于在功能系统的目标可靠性指标值的预定大小的邻域内，根据功能系统的系统特征预估预计可靠性指标值。
指标验算值确定程序模块360，其用于将功能系统的预计可靠性指标值之和作为风力发电机组的可靠性指标验算值。
判断程序模块370，其用于在所述风力发电机组的可靠性指标验算值满足预设的整机可靠性目标值的情况下，将功能系统的预计可靠性指标值作为最终分配给该功能系统的可靠性指标值。作为示例，判断程序模块370还可用于在所述风力发电机组的可靠性指标验算值不满足预设的整机可靠性目标值的情况下，对至少两个功能系统的预计可靠性指标值进行微调，并且指标验算值确定程序模块360和判断程序模块370使用微调后的预计可靠性指标值来进行各自的操作，以使得所述可靠性指标验算值满足所述整机可靠性目标值。
图4示出根据本发明实施例的初始指标值确定程序模块的结构示意图。如图4所示，初始指标值确定程序模块320包括：统计程序模块321、系统指标值计算程序模块322、初始指标值分配程序模块323。
统计程序模块321，其用于统计所述风力发电机组或所述风力发电机组的同类型机组的故障历史数据，其中，所述风力发电机组的同类型机组中存在与所述风力发电机组中的每个功能系统相对应的系统。
系统指标值计算程序模块322，其用于根据统计的故障历史数据计算与所述风力发电机组中每个功能系统对应的可靠性指标值。
初始指标值分配程序模块323，其用于将计算出的可靠性指标值作为所述风力发电机组中的对应功能系统的初始可靠性指标值。
作为示例，对于每个功能系统，目标指标值确定程序模块340将该功能系统的初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数的乘积作为该功能系统的目标可靠性指标值。
作为示例，所述期望调整幅度系数使初始可靠性指标值向期望的可靠性指标值的方向进行调整；所述指标调整系数根据各个功能系统的系统特征之间的差异来相应地调整初始可靠性指标值；其中，所述功能系统的系统特征表示该功能系统在实际实施过程中的限制条件。
作为示例，指标调整系数对应于以下项中的至少一项：系统复杂度、系统成熟度、指标变化幅度、现场故障维修比率、故障处理成本、以及故障处理进度要求。
图5示出根据本发明实施例的预计指标值确定程序模块的结构示意图。如图5所示，预计指标值确定程序模块350包括：统计程序模块351、状态确定程序模块352、和预估程序模块353。
统计程序模块351，其用于统计所述风力发电机组或所述风力发电机组的同类型机组的故障历史数据，其中，所述风力发电机组的同类型机组中存在与所述风力发电机组中的每个功能系统相对应的系统。
状态确定程序模块352，其用于确定每个功能系统的系统特征。
预估程序模块353，其用于根据统计的故障历史数据和确定的系统特征，在功能系统的目标可靠性指标值的预定大小的邻域内预估出预计可靠性指标值。
作为示例，可靠性指标包括以下项中的至少一项：MTBF、可靠度、机组测试性指标、维修性指标、以及FTAF。
作为示例，统计单元统计的故障历史数据包括以下故障中的至少一种故障：硬件故障、软件故障、设计原因造成的故障、工艺原因造成的故障、以及环境原因造成的故障。
本发明的示例性实施例还提供了提供一种计算机可读存储介质，存储有程序，其中，所述程序包括执行上述实施例中描述的风力发电机组可靠性指标的分配方法的代码。
本发明的示例性实施例还提供了一种计算机，包括存储有计算机程序的可读介质，其中，所述计算机程序包括执行上述实施例中描述的风力发电机组可靠性指标的分配方法的代码。
如上所述，在故障统计时，考虑到了硬件故障、软件故障、设计原因造成的故障、工艺原因造成的故障、以及环境原因造成的故障。根据统计的故障分配并验证系统的可靠性指标值，使得可靠性指标的分配过程和验证过程考虑的故障完整、一致，从而可靠性指标的分配合理，分配的可靠性指标与实际产生的故障对应。而仅将可靠性指标分配到硬件的分配方法，分配的可靠性指标不与实际产生的软件故障等对应。因此，采用所述分配方法和装置，至少可提高可靠性指标分配的准确性。
根据本发明的方法分配的可靠性指标，操作人员可关注硬件、工艺、链路设计或环境防护等原因引起的故障，并进行相应的设计等方面的改进。因此，采用上述方法分配可靠性指标后，各链路工程师、工艺工程师和质量人员可优化功能系统或功能系统的链路，进而在全面考虑各种类型的故障的情况下提高功能系统的可靠性。
虽然已表示和描述了本发明的一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。
Claims (18)
1.一种风力发电机组可靠性指标的分配方法，其特征在于，所述分配方法包括：
将风力发电机组划分为多个功能系统，为功能系统确定初始可靠性指标值；
为功能系统确定用于调整初始可靠性指标值的期望调整幅度系数和指标调整系数；
根据所述初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数，确定功能系统的目标可靠性指标值；
在功能系统的目标可靠性指标值的预定大小的邻域内，根据功能系统的系统特征预估预计可靠性指标值；
将功能系统的预计可靠性指标值之和作为风力发电机组的可靠性指标验算值；
在所述风力发电机组的可靠性指标验算值满足预设的整机可靠性目标值的情况下，将功能系统的预计可靠性指标值作为最终分配给该功能系统的可靠性指标值。
2.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，在所述风力发电机组的可靠性指标验算值不满足预设的整机可靠性目标值的情况下，
对至少两个功能系统的预计可靠性指标值进行微调，并且使用微调后的预计可靠性指标值来计算风力发电机组的可靠性指标验算值，以使得所述可靠性指标验算值满足所述整机可靠性目标值。
3.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，所述为功能系统确定初始可靠性指标值的步骤包括：
统计所述风力发电机组或所述风力发电机组的同类型机组的故障历史数据，其中，所述风力发电机组的同类型机组中存在与所述风力发电机组中的每个功能系统相对应的系统；
根据统计的故障历史数据计算与所述风力发电机组中每个功能系统对应的可靠性指标值；
将计算出的可靠性指标值作为所述风力发电机组中的对应功能系统的初始可靠性指标值。
4.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，所述确定功能系统的目标可靠性指标值的步骤包括：
对于每个功能系统，将该功能系统的初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数的乘积作为该功能系统的目标可靠性指标值。
5.根据权利要求4所述的分配方法，其特征在于，
所述期望调整幅度系数使初始可靠性指标值向期望的可靠性指标值的方向进行调整；
所述指标调整系数根据各个功能系统的系统特征之间的差异来相应地调整初始可靠性指标值，以在分配可靠性指标时考虑各个功能系统的不同状态；
其中，所述功能系统的系统特征表示该功能系统在实际实施过程中的限制条件。
6.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，指标调整系数对应于以下项中的至少一项：系统复杂度、系统成熟度、指标变化幅度、现场故障维修比率、故障处理成本、以及故障处理进度要求。
7.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，所述根据系统特征预估预计可靠性指标值的步骤包括：
统计所述风力发电机组或所述风力发电机组的同类型机组的故障历史数据，其中，所述风力发电机组的同类型机组中存在与所述风力发电机组中的每个功能系统相对应的系统；
确定每个功能系统的系统特征；
根据统计的故障历史数据和系统特征，在功能系统的目标可靠性指标值的预定大小的邻域内预估出预计可靠性指标值。
8.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，可靠性指标包括以下项中的至少一项：平均故障间隔时间、故障频次、机组测试性指标、以及维修性指标。
9.一种风力发电机组可靠性指标的分配装置，其特征在于，所述分配装置包括：
系统划分程序模块，其用于将风力发电机组划分为多个功能系统；
初始指标值确定程序模块，其用于为功能系统确定初始可靠性指标值；
系数确定程序模块，其用于为功能系统确定用于调整初始可靠性指标值的期望调整幅度系数和指标调整系数；
目标指标值确定程序模块，其用于根据所述初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数，确定功能系统的目标可靠性指标值；
预计指标值确定程序模块，其用于在功能系统的目标可靠性指标值的预定大小的邻域内，根据功能系统的系统特征预估预计可靠性指标值；
指标验算值确定程序模块，其用于将功能系统的预计可靠性指标值之和作为风力发电机组的可靠性指标验算值；
判断程序模块，其用于在所述风力发电机组的可靠性指标验算值满足预设的整机可靠性目标值的情况下，将功能系统的预计可靠性指标值作为最终分配给该功能系统的可靠性指标值。
10.根据权利要求9所述的分配装置，其特征在于，所述判断程序模块还用于在所述风力发电机组的可靠性指标验算值不满足预设的整机可靠性目标值的情况下，对至少两个功能系统的预计可靠性指标值进行微调，并且指标验算值确定程序模块和判断程序模块使用微调后的预计可靠性指标值来进行相应操作，以使得所述可靠性指标验算值满足所述整机可靠性目标值。
11.根据权利要求9所述的分配装置，其特征在于，所述初始指标值确定程序模块包括：
统计程序模块，其用于统计所述风力发电机组或所述风力发电机组的同类型机组的故障历史数据，其中，所述风力发电机组的同类型机组中存在与所述风力发电机组中的每个功能系统相对应的系统；
系统指标值计算程序模块，其用于根据统计的故障历史数据计算与所述风力发电机组中每个功能系统对应的可靠性指标值；
初始指标值分配程序模块，其用于将计算出的可靠性指标值作为所述风力发电机组中的对应功能系统的初始可靠性指标值。
12.根据权利要求9所述的分配装置，其特征在于，对于每个功能系统，所述目标指标值确定程序模块将该功能系统的初始可靠性指标值、期望调整幅度系数和指标调整系数的乘积作为该功能系统的目标可靠性指标值。
13.根据权利要求12所述的分配装置，其特征在于，
所述期望调整幅度系数使初始可靠性指标值向期望的可靠性指标值的方向进行调整；
所述指标调整系数根据各个功能系统的系统特征之间的差异来相应地调整初始可靠性指标值，以在分配可靠性指标时考虑各个功能系统的不同状态；
其中，所述功能系统的系统特征表示该功能系统在实际实施过程中的限制条件。
14.根据权利要求9所述的分配装置，其特征在于，指标调整系数对应于以下项中的至少一项：系统复杂度、系统成熟度、指标变化幅度、现场故障维修比率、故障处理成本、以及故障处理进度要求。
15.根据权利要求9所述的分配装置，其特征在于，所述预计指标值确定程序模块包括：
统计程序模块，其用于统计所述风力发电机组或所述风力发电机组的同类型机组的故障历史数据，其中，所述风力发电机组的同类型机组中存在与所述风力发电机组中的每个功能系统相对应的系统；
状态确定程序模块，其用于确定每个功能系统的系统特征；
预估程序模块，其用于根据统计的故障历史数据和系统特征，在功能系统的目标可靠性指标值的预定大小的邻域内预估出预计可靠性指标值。
16.根据权利要求9所述的分配装置，其特征在于，可靠性指标包括以下项中的至少一项：平均故障间隔时间、可靠度、机组测试性指标、维修性指标、以及故障频次。
17.一种计算机可读存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序包括执行如权利要求1-8中任一项所述的风力发电机组可靠性指标的分配方法的代码。
18.一种计算机，包括存储有计算机程序的可读介质，其特征在于，所述计算机程序包括执行如权利要求1-8中任一项所述的风力发电机组可靠性指标的分配方法的代码。
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