Reka Bentuk Tahap Sistem untuk Kebolehpercayaan dan Penjadualan Pemeliharaan dalam Sistem Kuasa Berasaskan Elektronik Kuasa Moden
Penukar elektronik kuasa akan menjadi komponen asas dalam sistem kuasa moden. Walau bagaimanapun, ia mungkin mengalami kebolehpercayaan yang lebih rendah jika tidak direka dengan betul, seterusnya mempengaruhi prestasi keseluruhan sistem kuasa. Oleh itu, kebolehpercayaan penukar perlu dipertimbangkan dalam reka bentuk dan perancangan Sistem Kuasa Berdasarkan Elektronik Kuasa (PEPSs). Pengambilan keputusan optimum dalam perancangan PEPSs memerlukan pemodelan kebolehpercayaan yang tepat pada penukar dari tahap komponen hingga tahap sistem. Kertas kerja ini mencadangkan strategi reka bentuk dan penyelenggaraan tahap sistem dalam PEPSs berdasarkan model kebolehpercayaan penukar.
1.Pengenalan.
Elektrifikasi dunia adalah salah satu penyelesaian pragmatik untuk mengurangkan jejak karbon. Pengangkutan elektrik, penjanaan tenaga boleh diperbaharui, storan elektrik, teknologi grid pintar dan mikro, serta digitalisasi adalah bahagian penting sistem elektrik yang mampan. Teknologi-teknologi ini didasari oleh elektronik kuasa sebagai inti proses pengubahannya. Sebagai contoh, struktur sistem pengedaran berasaskan elektronik kuasa masa depan ditunjukkan dalam Gambar, yang merangkumi mikrogird AC/DC. Namun, elektronik kuasa mempunyai titik lemah: ia mungkin menjadi sumber kegagalan yang kerap dan mungkin menyebabkan gangguan dan kos dalam pelbagai aplikasi. Sebagai contoh, sumbangan penukar kuasa terhadap gangguan tidak dirancang dalam sistem turbin angin, dan kos gangguan tidak dirancang dalam sistem Fotovoltaik (PV) adalah ketara. Oleh itu, analisis kebolehpercayaan elektronik kuasa sangat penting dalam pembangunan tenaga elektrik yang mampan.
2.Kebolehpercayaan Sistem Elektronik Kuasa.
Penukar elektronik kuasa seperti sistem-sistem kejuruteraan lain mengikuti tingkah laku kegagalan bentuk tab mandi. Ia merangkumi tiga fasa: kematian bayi, jangka hayat berguna, dan fasa keausan. Dalam amalan, kematian bayi termasuk dalam proses debug yang telah diselesaikan sebelum operasi. Oleh itu, penukar akan mengalami kegagalan peluang rawak dan kegagalan berkaitan usia dalam fasa jangka hayat berguna dan fasa keausan masing-masing seperti yang ditunjukkan dalam Gambar. Kegagalan peluang rawak berkaitan dengan tekanan berlebihan komponen yang diaktifkan oleh peristiwa tiba-tiba seperti tegangan dan arus yang berlebihan. Selain itu, kegagalan usia berkaitan dengan keausan modul kuasa, kapasitor, dan sendi PCB.
3.Reka Bentuk Tahap Sistem untuk Kebolehpercayaan.
Reka bentuk untuk kebolehpercayaan adalah proses untuk memastikan produk/sistem menjalankan fungsi untuk memenuhi prestasi yang diingini dalam persekitaran penggunaan dalam tempoh masa yang ditentukan. Konsep reka bentuk untuk kebolehpercayaan telah digunakan dalam kejuruteraan elektronik kuasa untuk merancang penukar kuasa dengan prestasi jangka panjang yang diingini. Menurut pendekatan ini, komponen penukar, terutamanya kapasitor dan peranti beralih, dipilih sedemikian rupa sehingga penukar tidak memasuki fasa keausan sebelum jangka hayat sasarannya. Hingga kini, pendekatan ini telah digunakan untuk penukar unit tunggal. Matlamat utama adalah merancang penukar individu untuk mencapai
4.Kesimpulan.
Penukar elektronik kuasa menjadi teknologi dasar untuk memodenkan sistem kuasa elektrik, walaupun ia mungkin menjadi sumber kegagalan dan gangguan dalam aplikasi tersebut. Oleh itu, peningkatan kebolehpercayaan dalam Sistem Kuasa Berdasarkan Elektronik Kuasa (PEPSs) sangat penting. Kertas kerja ini telah mengeksplorasi peningkatan kebolehpercayaan tahap sistem dalam PEPSs melalui reka bentuk dan penyelenggaraan berdasarkan model dalam perancangan sistem ini. Oleh itu, pendekatan reka bentuk berdasarkan model dan strategi penyelenggaraan berdasarkan model telah dicadangkan.
