Sistem Səviyyəsində Texniki Nəzarət və İmtina Planlaması: Cari Elektroelektronika Əsaslı Enerji Sistemlərində

      Elektronik enerji çeviricileri modern elektrik sistemlerinin temel bileşenleri olarak hizmet edecektir. Ancak, doğru bir şekilde tasarlanmamaları durumunda daha düşük güvenilirliğe sahip olabilirler, bu da nihayetinde elektrik sistemlerinin genel performansını etkileyebilir. Bu nedenle, elektronik enerjiye dayalı güç sistemlerinin (PEPSs) tasarım ve planlamasında dönüştürücülerin güvenilirliği dikkate alınmalıdır. PEPS'lerin planlamasında optimal karar alma, bileşen seviyesinden sistem seviyesine kadar dönüştürücülerde hassas güvenilirlik modellemesi gerektirir. Bu makale, dönüştürücülerin güvenilirlik modeline dayalı PEPS'lerde model tabanlı sistem seviyesi tasarım ve bakım stratejileri önermektedir.

1.Giriş.

    Dünyayı elektrifikasyonla donatmak, karbon izini azaltmak için uygulanabilir çözümlerden biridir. Elektrikli ulaşım, yenilenebilir enerji üretimi, elektrik depolama, akıllı ve mikro ağ teknolojileri, ayrıca dijitalleşme sürdürülebilir elektrik sistemlerinin önemli parçalarıdır. Bu teknolojiler, enerji dönüşüm süreçlerinin merkezinde elektronik enerjiyi temellendirir. Örneğin, Şekil'de gösterildiği gibi gelecekteki elektronik enerjiye dayalı dağıtım sistemlerinin yapısı, AC/DC mikro ağı içerir. Ancak, elektronik enerjinin bir Achilles topuğu vardır: çeşitli uygulamalarda sık sık arızaya neden olabilir ve kapalı kalma süresi ve maliyetlere yol açabilir. Örneğin, rüzgar türbin sistemlerinde beklenmedik kapalı kalma süresinde güç dönüştürücülerinin payı ve Güneş Enerjisi (PV) sistemlerinde planlanmayan kapalı kalma maliyetleri önemlidir. Bu nedenle, elektronik enerji güvenilirlik analizi sürdürülebilir elektrik enerji geliştirme sürecinde son derece önemlidir.

2.Güvenilirlik Elektronik Enerji Sistemleri.

    Diğer mühendislik sistemleri gibi elektronik enerji dönüştürücüler de banyo küvet şekilli arıza davranışına uyar. Bu, üç fazı içerir: yavru ölümlülük, faydalı ömür ve aşınma dönemleri. Pratikte, yavru ölümlülüğü operasyondan önce çözülmüş olan hata ayıklama sürecine aittir. Bu nedenle, dönüştürücü, Şekilde gösterildiği gibi, faydalı ömür ve aşınma dönemlerinde sırasıyla rasgele şans ve yaşlanma ile ilgili arızalar yaşayacaktır. Rasgele şans arızaları, ani tek olaylar (örneğin, aşırı gerilim ve aşırı akım) tarafından tetiklenen bileşenlerin aşırı yüklenmesiyle ilişkilidir. Ayrıca, yaşlanma arızaları, güç modüllerinin, kondansatörlerin ve PCB lehim noktalarının aşınmasıyla ilişkilidir.

3.Önerilen Sistem Seviyesi Tasarım Güvenilirliği İçin.

      Güvenilirlik için tasarım, bir ürün/sistemin belirli bir süre boyunca kullanım ortamında istenen performansı sağlayacak şekilde işlevini yerine getirmesini sağlamak için kullanılan bir prosedurdur. Güvenilirlik için tasarım kavramı, istenen uzun vadeli performansa sahip güç dönüştürücüleri tasarlama amacıyla elektronik enerji mühendisliğinde kullanılmıştır. Bu yaklaşım, özellikle kondansatörler ve güç anahtarları gibi dönüştürücü bileşenlerinin, hedef ömründen önce aşınma dönemine girmemesi için seçilmesini gerektirir. Bu yaklaşım, şimdiye kadar tek birim dönüştürücüler için uygulanmıştır. Ana hedef, bir dönüştürücünün belirli bir görev profili altında belirli bir ömrü (genellikle yıllar cinsinden) sonunda, aşınma ile ilgili arızaların olasılığının x% 'dan düşük olmasını sağlamaktır.

4.Sonuç.

     Elektronik enerji dönüştürücüler, elektrik güç sistemlerinin modernleşmesi için temel bir teknoloji haline gelmektedir, ancak bu uygulamalarda arızaya ve kapalı kalma süresine neden olabilir. Bu nedenle, elektronik enerjiye dayalı güç sistemlerinde (PEPSs) güvenilirliğin artırılması son derece önemlidir. Bu makale, bu sistemlerin planlaması içinde model tabanlı tasarım ve bakım ile PEPS'lerde sistem seviyesi güvenilirlik iyileştirmeyi araştırmıştır. Böylece, model tabanlı bir tasarım yaklaşımı ve model tabanlı bakım stratejileri önerilmiştir.

Kaynak: IEEE Xplore

Açıklama: Orijinali saygıya değer, iyi makaleler paylaşılabilir, fakat telif hakkı iyice varsa lütfen silin.