Süsteemi tasandi disain usaldusvõimelisuse ja hoolduse planeerimiseks kaasaegsetes võrkude põhjal toimivate elektronlike võrkude süsteemides

      Elektrilised võimlemüüriid tulevad olema kaasaegsete võimvarade põhikomponendid. Kui neid aga ei ole õigesti disainitud, võivad need kannatada madalamast usaldusväärsusest, mis mõjutab tõenäoliselt kogu võimvarade üldist jõudlust. Seetõttu tuleb võimlemüüriid disainides ja planeerides arvesse võtta nende usaldusväärsust. Optimaalne otsustamine PEPSide (Power Electronic-based Power Systems) planeerimisel nõuab täpset usaldusväärsuse modelleerimist komponentide kuni süsteemitasandini. See artikkel pakub välja modelipõhist süsteemitasandi disaini ja hooldusstrateegiaid PEPSides, mis põhinevad võimlemüüriid usaldusväärsuse mudelil.

1.Sissejuhatus.

    Maailma elektritööstus on üks praktilisi lahendusi süsiniku jalajälje vähendamiseks. Elektrooniline transport, taastuvenergia tootmine, elektri varude säilitamine, äged ja mikrovõrgutehnoloogiad ning digitalisatsioon on jätkusuutliku elektri süsteemide olulised osad. Need tehnoloogiad põhinevad energiakonverteerimise protsessi keskpunktis olevatel elektrilistel võimetel. Näiteks tulevaste elektriliste võimetega jagamissüsteemide struktuur on näidatud joonis, mis hõlmab AC/DC mikrovõrke. Siiski on elektriliste võimete juures Achilles' pea: see võib olla sagedane katkemispunkti allikas ja võib põhjustada erinevates rakendustes aeglastööd ja kulud. Näiteks on märkimisväärne võimlemüüriid panus mitteplaneeritud aeglastöös tuulepargisüsteemides ja mitteplaneeritud aeglastöö kulud fotogaalikute (PV) süsteemides. Seetõttu on elektriliste võimete usaldusväärsuse analüüs jätkusuutliku elektrivara arengus otsustav tähtsusega.

2.Elektriliste võimete süsteemide usaldusväärsus.

    Elektrilised võimlemüürid, nagu muud insenerisüsteemid, järgivad vanurkuorma kujundit. See hõlmab kolme faasi: algse suremust, kasutuselu ja kulumisperioodi. Praktikas kuulub algne suremus silumisprotsessile, mis on lahendatud enne töötlemist. Seega kogeb võimlemüür satunniku ja vanemise seotud vigu vastavalt kasutuselu ja kulumisperioodile, nagu on näidatud joonisel. Satunnikuid vigu tekitavad komponentide ületähetamine, mis on käivitatud ootamatult ühe sündmusega, nagu ülepinge ja ülevirtus. Lisaks on vanemise vigu põhjuseks võimmodulide, kondensaatorite ja PCB-soldeerijate kulumine.

3.Eelistatud süsteemitasandi disain usaldusväärsuse suurendamiseks.

     Usaldusväärsuse disain on protsess, mis tagab, et toode/süsteem täidab oma funktsiooni soovitud jõudlusega selle kasutuskorra ja määratud perioodi jooksul. Usaldusväärsuse disaini mõistet on kasutatud elektrilistes võimete inseneriülesannetes, et disainida võimlemüüre soovitud pikaajalise jõudlusega. Selle lähenemise kohaselt valitakse võimlemüüri komponendid, eriti kondensaatorid ja võimlülited, nii, et võimlemüür ei jõua kulumisperioodi enne oma eesmärgilist elu-aega. Selle lähenemise on kuni praeguseni rakendatud üksikutel võimlemüüritel. Peamine eesmärk on disainida üksik võimlemüür, et saavutada soovitud elu-aeg missiooniprofiili alusel, mis tähendab, et võimlemüüri vigade (kulumisega seotud vigade) tõenäosus pärast Bx (tavaliselt aastates) on väiksem kui x%.

4.Järeldused.

     Elektrilised võimlemüürid on muutumas kaasaegsete elektrivara süsteemide põhitehnoloogiaks, samas kui need võivad olla vigade ja lõpetamiste allikas sellistes rakendustes. Seetõttu on oluline elektriliste võimete põhinevate elektrivara süsteemide (PEPSide) usaldusväärsuse parandamine. See artikkel uurib PEPSide süsteemitasandi usaldusväärsuse parandamist modelipõhise disaini ja hoolduse abil nende süsteemide planeerimisel. Seega on esitatud modelipõhine disainilahendus ja modelipõhised hooldusstrateegiad.

Allikas: IEEE Xplore

Avtoriga austatakse, head artiklid on jagamiseks väärsed, kui on tekkinud autoriõiguste rikkumine, palun võtke ühendust kustutamiseks.