风力机（Wind Turbine）是风力发电系统的核心装备。作为复杂机电一体化产品,风力机需要长年工作在野外环境中,可靠性是此类产品重要的性能指标。此外,风电场通常位于偏远地域,备件运输和维修保障困难。风力机一旦发生故障将会造成巨额的维修成本和停机损失。上述特点对风力机的维修和质保提出了很高要求。风力机预期寿命长达20年,基本质保（Basic Warranty,BW）期仅有3-5年。因此,在基本质保基础上,制造商为风电运营商提供延长质保（Extended Warranty,EW）服务具有巨大的市场需求。本文以提高国产风力机质保与维修服务水平为目标,从风电制造商和运营商的角度出发,考虑质保成本和设备可用度要求,在基本质保结束的基础上开展延长质保研究,完成延长质保维修优化设计。本文主要研究内容如下:（1）考虑预防性维修的可用度质保策略研究。以风力机等具有可用度要求的可修产品为研究对象,开展延长质保研究。通过预防性维修来提高设备可靠性,分别采取定期维修和基于故障率维修等两种预防性维修策略。以可用度为约束条件,质保成本最小化为目标建立维修优化模型。以风力机齿轮箱为例,对比研究仅采取事后维修、事后维修与预防性维修相结合的不同维修策略的优化结果,通过数值案例验证基于可用度的延长质保策略的有效性。（2）基于成本和可用度的质保策略多目标优化设计。以风力机为研究对象,综合考虑质保成本和可用度要求,研究延长质保策略优化设计问题。采用事后维修和预防性维修相结合的维修方式,分析最小维修、不完全维修和更换对部件有效年龄的影响。以故障率阈值和更换周期数为决策变量,以成本率最小化和可用度最大化为目标,建立多目标维修优化模型。采用快速精英非支配排序遗传算法（NSGA-II）求解模型,完成延长质保策略的优化设计。通过数值案例验证所提模型与策略的合理性,为工程应用提供理论支持。（3）考虑机会维修的风力机延长质保优化设计。以多部件风电设备为研究对象,综合考虑维修成本和可用度要求,完成延长质保策略优化设计。采取预防性维修和事后维修相结合的维修方式,针对多部件系统建立机会维修模型。从风电制造商和运营商等不同层面,引入成本补偿机制,以预防性维修阈值和机会维修阈值为决策变量,以质保总成本最小为目标建立维修优化模型,优化延长质保策略。通过数值案例验证模型的合理性。本文的贡献在于:结合风电质保现状,系统性开展风力机延长质保决策优化研究;综合考虑质保成本和设备可用度要求,完成维修决策与质保策略优化设计。从可用度质保、维修方式组合、多目标优化设计以及多部件延长质保策略决策等层面,为风电质保研究做出有益探索,为制造商满足质保需求提供理论指导。