近30年,风电产业在世界范围内得到了迅猛发展,风能作为一种清洁能源已成为新能源领域中不可或缺的力量。随着风电机组单机容量的大型化、结构的复杂化,加上工作环境恶劣,导致风电机组故障率也日趋升高,风电机组传统定时维修和事后维修的不足也逐步显现。齿轮箱作为风电机组中的重要传动组件,故障率高且故障造成停机时间长。因此,本文开展了对风电机组齿轮箱系统状态维修策略的优化维修研究,主要工作有三部分,如下:首先,对风电机组齿轮箱系统的结构和故障形成的原因进行了分析,在对故障类型进行归类的基础上,运用FTA分析法建立了风电机组齿轮箱的故障树模型,并对模型进行评估。算例结果表明:齿轮、轴和轴承的故障是导致齿轮箱失效的主要原因,是齿轮箱系统运行过程中的薄弱环节。其次,在分析故障规律的基础上,提出了一种基于状态维修的维修策略模型,结合齿轮箱的历史故障和状态监测参数,建立了基于比例风险模型的状态维修的可靠度模型,对系统进行可靠度分析,然后以系统的最大可靠度为决策目标,运用MATLAB进行仿真,对模型参数进行求解,得到维修决策曲线并进行维修决策。最后,针对齿轮箱系统中的薄弱环节,在风电机组齿轮箱状态维修的基础上,考虑多组件维修的联动性,并对模型的维修策略进行优化,主要包括可靠性阈值的优化、维修费用模型优化、维修决策方法的优化。然后在保障系统可靠度的基础上,当齿轮箱系统中某一组件需要停机进行状态维修时,考虑其它组件是否维修,避免过多的停机而造成发电损失以及人力物力的浪费,最终达到降低维修维护费用的目的。最后通过算例进行验证,说明模型具有可行性,能有在保证系统可靠度的基础上,有效进行维修决策并降低风电机组运行维护的费用。