Включване на надеждността на преобразувателите на електроенергия в modenния анализ на надеждността на електроенергийната система
Тази статия има за цел интегриране на модела за надеждност на електронните преобразуватели в анализа на надеждността на електроенергийната система. Надеждността на преобразувателите е широко изследвана на ниво на устройствата и преобразувателите, според анализа на физиката на отказите. Въпреки това, оптималното вземане на решения за проектиране, планиране, операция и поддръжка на електронните преобразуватели изисква моделиране на надеждността на системата на базата на електрониката. Следователно, тази статия предлага процедура за оценка на надеждността на електроенергийните системи, основани на електрониката, от ниво на устройствата до системно ниво.
1.Въведение.
Съвременният подход към електроенергийните системи е съществен за надеждна и сигурна доставка на енергия с нисък или нулев въглероден отпечатък. Той изисква прилагане на нови технологии и инфраструктура, както и дерегулиране на сектора на електроенергията. Някои утвърдени технологии играят значителна роля в модернизацията на електроенергийните системи, включително возобновяеми енергийни ресурси, съхранения, електронни системи за пренос и разпределение, и е-мобилност. Забележително е, че електрониката (PE) играе ключова роля в процеса на преобразуване на енергията на посочените технологии. По-специално, движението към сто процентово возобновяеми енергии е увеличило важността на PE в бъдещите електроенергийни системи.
2.Концепция за надеждност.
Надеждността се дефинира като способността на система или обект да функционира при желани условия в рамките на конкретен период от време. Според тази дефиниция, производителността на системата/обекта трябва да бъде запазена в определен интервал в мишения период от време. В зависимост от системата, мерките за надеждност може да са различни. Например, в мисионерска система, като космически кораб, надеждността се дефинира като вероятността за оцеляване по време на мишения период на мисията. Следователно, първото време до отказ с желана вероятност трябва да бъде по-дълго от мишения период на мисията. Освен това, в поддържаема/ремонтоприемлива система/обект с възможност за поддръжка, производителността се измерва с наличността като показател на надеждността. В тези системи/обекти, е важно те да са в операционно състояние (да са налични) във всеки момент, независимо от всякакви откази, случили се преди това. Това означава, че системата може да бъде поддържана, когато отказва, и следователно единствените проблеми са честотата на отказите и прекъсването на дейността.
3.Моделиране на надеждността на преобразувателите.
Характеристиките на отказа на преобразувателя, както и на други системи, включват три периода, включително детски смъртност, полезен живот и износ, както е показано на фиг. известна като къпина крива. Обикновено, отказите, свързани с детската смъртност, са свързани с процесите на отстраняване на грешки и производство. Следователно, преобразувателят ще преживее случайни шансове и откази от износ по време на експлуатация. Случайните откази обикновено имат външни източници, такива като прекомерен ток и напрежение. Следователно, те се разглеждат като експоненциално разпределени откази в полезното време на живот в къпината крива. Соответстващата скорост на отказ обикновено се прогнозира на базата на историческите данни за надеждност и операционния опит.
4.Надеждност на електроенергийната система.
Надеждността на електроенергийната система, известна като достатъчност, е мярка за способността й да удовлетвори електроенергийните и енергийните нужди на потребителите в приемлемите технически граници, като се вземат предвид прекъсванията на компонентите. Основната мярка, използвана в оценката на надеждността на електроенергийната система, е наличността на нейните компоненти. Наличността се дефинира като вероятността един обект да е в операционно състояние във всеки момент, като се приеме, че е започнал да функционира в момент нула. Този раздел ще представи общата концепция за наличността на компонентите с постоянна и променлива скорост на отказ. Освен това, ще бъде представена надеждността на електроенергийните системи и техните подсистеми.
5.Заключение.
Тази статия предлага процедура за свързване на концепциите за надеждност на електрониката и електроенергийната система. Надеждността на електронните преобразуватели е интегрирана в анализа на надеждността на електроенергийната система, което може да бъде полезно за оптималното вземане на решения при планиране, операция и поддръжка на съвременните електроенергийни системи. Подробното моделиране на надеждността на електроенергийните системи, основани на електрониката, е представено от ниво на устройствата до системно ниво. Въздействието на скоростта на откази на преобразувателите върху производителността на електроенергийната система е илюстрирано за различни приложения..
Източник: IEEE Xplore
Заявление: Уважавайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на правата в собственост, моля се свържете за изтриване.
