Sisulülitajate usaldusväärsuse kaasamine kaasaegse energiajärgsuse analüüsi
See artikkel püüab integreerida elektroniliste võimlemisvahendite usaldusväärsuse mudeli võimede süsteemi usaldusväärsuse analüüsi. Võimlemisvahendi usaldusväärsust on laialdaselt uuritud seadme- ja võimlemisvahendi tasandil, järgides vigade füüsikalist analüüsi. Kuid optimaalne otsustamine elektroniliste võimlemisvahendite disaini, planeerimise, töö käigus ja hoolduseks nõuab süsteemitasemelise usaldusväärsuse modelleerimist elektroonika põhiste võimede süsteemide jaoks. Seetõttu esitab see artikkel protseduuri, mis hinnab elektroonika põhiste võimede süsteemide usaldusväärsust seadme tasemelt kuni süsteemini.
1.Sissejuhatus.
Elektrivõrkude moderniseerimine on oluline selleks, et tagada tõhus ja turvaline elektri toomine madala- või nullkoostisega. See nõuab uute tehnoloogiate ja infrastruktuuride kasutuselevõtmist ning elektrisektorit reguleeriva regulatsiooni muutmist. Mõned kehtivad tehnoloogiad mängivad olulist rolli võimede süsteemide moderniseerimisel, sealhulgas taastuvenergiaallikad, varustused, elektronilised edastussüsteemid ja -jaotussüsteemid ning e-mobiilsus. Eriti mängib võimeteadus (PE) aluspärase rolli nimetatud tehnoloogiate energiaümbritsemisprotsessis. Eriti on PE tähtsuse saanud tulevikus, kui liigume pooleks sõltumatult taastuvate energiaallikate suunas.
2.Usaldusväärsuse mõiste.
Usaldusväärsus defineeritakse kui süsteemi või üksuse võimet töötada soovitud tingimustes määratud perioodis. Selle definitsiooni kohaselt peab süsteemi/üksuse jõudlus säilima määratud vahemikus sihtmääratud aja jooksul. Süsteemi sõltuvalt võivad usaldusväärsuse mõõdikud erineda. Näiteks missioonipõhises süsteemis, nagu kosmoselaev, defineeritakse usaldusväärsus kui ellujäämise tõenäosus sihtmääratud missiooniperioodi jooksul. Seega peab esimene väljumine eelistatud tõenäosusega olema pikem kui sihtmääratud missiooniperiood. Lisaks, hoolduse või paranduse võimaliku süsteemi/üksuse puhul mõõdetakse jõudlust saadavusena, mis on usaldusväärsuse näitaja. Nendes süsteemides/üksustes on oluline, et need oleksid operatiivses seisundis (saadaval) igal hetkel, olenemata eelmistest väljumistest.
3.Võimlemisvahendi usaldusväärsuse modelleerimine.
Võimlemisvahendi väljumistingimused, nagu ka muude süsteemide puhul, koosnevad kolmest perioodist: lapsepõlve, kasutuselu ja tarbimisperiood, mis on näha ka Fig. 1-s, mida tuntakse ka kui vanaturbad. Tavaliselt on lapsepõlve väljumised seotud debugimis- ja tootmisprotsessidega. Seega kogeb võimlemisvahend juhuslikke ja tarbimisväljumisi töö käigus. Juhuslikud väljumised tulenevad tavaliselt välisallikatest, nagu ülekant ja ülepinge. Seetõttu vaadeldakse neid eksponentiaalselt jaotatuna väljumistena kasutuselu jooksul vanaturbad kujunduses. Vastav väljumissagedus ennustatakse tavaliselt ajalooliste usaldusväärsuse andmete ja töö käigu kogemuste põhjal.
4.Võimede süsteemi usaldusväärsus.
Võimede süsteemi usaldusväärsus, mida nimetatakse piisavuseks, on selle võime mõõdik, et rahuldada klientide elektrienergia ja -voogu nõudmist vastuvõetavates tehnilistes piirides, arvestades komponendide väljumisi. Peamiselt kasutatakse võimede süsteemi usaldusväärsuse hindamisel selle komponentide saadavust. Saadavus defineeritakse kui tõenäosust, et üksus on töös igal hetkel, arvestades, et see hakkas tööle nullhetkel. Selles osas esitatakse komponentide saadavuse üldkonseptsioon ajakonstantsed ja ajamuutuvad väljumissagedused. Lisaks esitatakse võimede süsteemide ja nende alamsüsteemide usaldusväärsus.
5.Lõppkokkuvõte.
See artikkel esitab protseduuri, mis sidub elektroniliste võimlemisvahendite ja võimede süsteemi usaldusväärsuse mõisted. Elektroniliste võimlemisvahendite usaldusväärsus integreeritakse võimede süsteemi usaldusväärsuse analüüsi, mis võib olla kasulik optimaalse otsustamiseks ka planeerimisel, töö käigus ja hoolduses modernsetes võimede süsteemides. On esitatud detailne usaldusväärsuse modelleerimine elektroonika põhiste võimede süsteemide jaoks seadme tasandilt kuni süsteemini. Võimlemisvahendi väljumissageduste mõju võimede süsteemi jõudlusele on illustreeritud erinevate rakenduste korral..
Allikas: IEEE Xplore
Avtorihüvitus: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
