Two-stage Rolling Optimization Maintenance Strategy for Wind Turbines Considering Influence of Marine Environment

LIU Lujie; SHAN Guoyou; CHEN Long; FU Yang; HUANG Lingling; WANG Hao

doi:10.7500/AEPS20240227003

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Two-stage Rolling Optimization Maintenance Strategy for Wind Turbines Considering Influence of Marine Environment

Basic Research | 更新时间：2026-02-28

- Two-stage Rolling Optimization Maintenance Strategy for Wind Turbines Considering Influence of Marine Environment
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 22, Pages: 170-181(2025)
- 作者机构：
  
  海上风电技术教育部工程研究中心（上海电力大学），上海市 200090
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52177097);Scientific Research and Innovation Program of Shanghai Education Commission(2021-01-07-00-07-E00122);Shuguang Program of Shanghai Education Development Foundation and Shanghai Municipal Education Commission(23SG49)
- DOI：10.7500/AEPS20240227003
  CLC：
- Received：27 February 2024，
  
  Revised：2024-09-13，
  
  Online First：01 November 2024，
  
  Published：25 November 2025
- 稿件说明：
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刘璐洁,单国优,陈龙等.考虑海洋环境影响的风电机组两阶段滚动优化维护策略[J].电力系统自动化,2025,49(22):170-181.

LIU Lujie,SHAN Guoyou,CHEN Long,et al.Two-stage Rolling Optimization Maintenance Strategy for Wind Turbines Considering Influence of Marine Environment[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(22):170-181.
刘璐洁,单国优,陈龙等.考虑海洋环境影响的风电机组两阶段滚动优化维护策略[J].电力系统自动化,2025,49(22):170-181. DOI： 10.7500/AEPS20240227003.

LIU Lujie,SHAN Guoyou,CHEN Long,et al.Two-stage Rolling Optimization Maintenance Strategy for Wind Turbines Considering Influence of Marine Environment[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(22):170-181. DOI： 10.7500/AEPS20240227003.

摘要

针对复杂海上环境影响下海上风电机组维护决策问题，提出风电机组两阶段滚动优化维护决策方法。首先，计及海洋环境多维变量时序相关性，采用改进生成对抗网络生成短期维护月度海洋环境场景，再考虑历史季节性变化特征对典型月度场景进行随机抽样，进而构成长期维护海洋环境场景；其次，提出考虑海洋环境影响下的机组部件可靠性以及维护等待时间，以反映不确定海洋环境场景对风电机组维护效用的影响；然后，建立海上风电机组长短期两阶段滚动预防性维护模型，获得海洋环境不确定影响下的最优维护策略；最后，通过仿真验证了所提维护决策模型和方法的有效性，并分析了海洋环境场景的不确定性对维护策略的影响。

Abstract

Aiming at the maintenance decision-making problem of offshore wind turbines under the influence of complex marine environments

a two-stage rolling optimization maintenance decision-making method for wind turbines is proposed. Firstly

considering the time-series correlation of multi-dimensional variables in the marine environment

an improved generative adversarial network is used to generate monthly marine environment scenarios for short-term maintenance. Then

accounting for historical seasonal variation characteristics

stochastic sampling is performed on typical monthly scenarios to form marine environment scenarios for long-term maintenance. Secondly

the reliability of turbine components and maintenance waiting time under the influence of the marine environment are considered to reflect the influence of uncertain marine environment scenarios on the maintenance efficiency of wind turbines. Subsequently

a two-stage rolling preventive maintenance model for long-term and short-term maintenance of offshore wind turbines is established to obtain the optimal maintenance strategy under the influence of uncertain marine environment conditions. Finally

simulations are conducted to validate the effectiveness of the proposed maintenance decision-making model and method

and the influence of uncertainties in marine environment scenarios on the maintenance strategy is analyzed.

关键词

Keywords

references

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