Системски дизајн за надежност и планирање одржувачки работи во современи системи на електрична енергија базирани на силна електроника

      Електронските конвертери ќе служат како основни компоненти на современите електрични системи. Меѓутоа, ако не се правилно дизајнирани, можат да страдаат од подолга неправилна функционалност, што последично влијае на општата перформанса на електричните системи. Според тоа, надежноста на конвертерите треба да се земе предвид во дизајнот и планирањето на електронски-основани електрични системи (PEPSs). Оптималното донесување на решение во планирањето на PEPSs бара прецизно моделирање на надежноста на конвертерите од компонент до системско ниво. Овој труд предлажа системска ниво дизајн и стратегии за одржувание во PEPSs базирани на моделот на надежноста на конвертерите.

1.Вовед.

    Електрифицирањето на светот е едно од практичните решенија за намалување на углероден отпечаток. Електричката транспортна технологија, генерирање на обновливи извори на енергија, електричко складирање, технологии на интелигентни и мали мрежи, како и дигитализацијата, се суштински делови на устойчивите електрични системи. Овие технологии се засноваат на електроника за управување со енергија како костур на нивниот процес на конверзија на енергија. На пример, структурата на идните електронски-основани системи за дистрибуција на електричество е прикажана на Сликата, која вклучува AC/DC микрогрени. Меѓутоа, електрониката за управување со енергија има слаба страна: може да биде чест извор на повреди и може да причини прекини и трошоци во различни применби. На пример, доприносот на електронските конвертери на непланирани прекини во системите за ветро електрична енергија, како и трошоците од непланирани прекини во фотovoltaични (PV) системи се значајни. Затоа, анализата на надежноста на електрониката за управување со енергија е од голема важност за устойчивото развој на електричната енергија.

2.Надежноста на електронските системи за управување со енергија.

    Електронските конвертери, како и другите инженерски системи, следат формата на купата за купање во однос на повредите. Тоа вклучува три фази: детска смртност, корисен животен период и период на износување. На практика, детската смртност припаѓа на процесот на отстранување на грешки, кој е решен пред операцијата. Значи, конвертерот ќе испроба случајни и стареечки повреди во корисен животен период и период на износување, соодветно, како што е прикажано на Сликата. Случајните повреди се поврзани со прекумерна нагласка на компонентите, активирана од изненадни еднократни настани, како што се прекумерна напон и прекумерен струја. Поради тоа, стареечките повреди се поврзани со износувањето на моќни модули, кондензатори и печатени плати (PCB) со сварни точки.

3.Предлажан системски дизајн за надежност.

     Дизајнот за надежност е процес за осигурување дека производот/системот извршува својата функција за да задоволи желаната перформанса во својата околина за употреба во специфициран временски период. Концептот на дизајнот за надежност е употребен во инженерството на електрониката за управување со енергија за да се дизајнираат електронски конвертери со желана долгосрочна перформанса. Според овој пристап, компонентите на конвертерот, особено кондензаторите и моќните превклучачи, се одбираат така што конвертерот не влегува во фазата на износување пред целосниот жизнен век. До сега, овој пристап е применет за поединечни конвертери. Главната цел е да се дизајнираат поединечни конвертери за да се постигне желан жизнен век под некој профил на мисија, што значи дека веројатноста на повреда (поврзана со износување) на конвертерот по неколку години ќе биде помала од x%.

4.Заклучок.

     Електронските конвертери стануваат основна технологија за модернизација на електричните системи, но истовремено можат да бидат извор на повреди и прекини во таквите применби. Затоа, подобрувањето на надежноста во електронски-основани електрични системи (PEPSs) е од голема важност. Овој труд истражува подобрување на надежноста на системско ниво во PEPSs преку моделирање-основен дизајн и одржување во планирањето на овие системи. Така, еден моделирање-основен пристап за дизајн и моделирање-основни стратегии за одржување биле предложени.

Извор: IEEE Xplore

Изјава: Почитувајте оригиналот, добри работи заслужуваат да се споделат, ако постои нарушение на авторските права се јавете за брисање.