Uključivanje pouzdanosti elektronskih pretvarača snage u moderne analize pouzdanosti sistema snage

    Ovaj članak ima za cilj da uključi model pouzdanosti elektronskih prevodnika u analizu pouzdanosti električnih sistema. Pouzdanost prevodnika je široko istraživana na nivou uređaja i prevodnika prema analizi mehanizama otkaza. Međutim, optimalno donošenje odluka za dizajn, planiranje, operacije i održavanje elektronskih prevodnika zahteva modeliranje pouzdanosti na nivou sistema električnih sistema baziranih na elektronici. Stoga, ovaj članak predlaže proceduru za procenu pouzdanosti električnih sistema baziranih na elektronici od nivoa uređaja do nivoa sistema.

1.Uvod.

   Modernizacija električnih sistema je neophodna za pouzdanu i sigurnu dostavu struje sa niskom ili nul-točnom stope emisija ugljičnog dioksida. To zahteva upotrebu novih tehnologija i infrastrukture, kao i deregulaciju sektora električne energije. Nekoliko utvrđenih tehnologija ima značajnu ulogu u modernizaciji električnih sistema, uključujući obnovljive izvore energije, skladišta, elektronske sisteme prijenosa i raspodele, i e-mobilitet. Posebno, elektronika snage (PE) igra ključnu ulogu u procesu pretvorbe energije navedenih tehnologija. Pored toga, potez ka sto posto obnovljivim izvorima energije povećao je važnost PE u budućim sistemima snage.

2.Koncept pouzdanosti.

    Pouzdanost se definiše kao sposobnost sistema ili elementa da funkcioniše pod željenim uslovima unutar određenog vremenskog perioda. Prema ovoj definiciji, performanse sistema/elementa moraju biti održane unutar određenog intervala tokom ciljanog vremenskog perioda. Zavisno o sistemu, mere pouzdanosti mogu biti različite. Na primer, u misijom orijentisanom sistemu, poput svemirske letjelice, pouzdanost se definiše kao verovatnoća preživljavanja tokom ciljane misije. Dakle, prvi put do otkaza sa željenom verovatnoćom mora biti duži od ciljanog vremenskog perioda. Takođe, u održivom/ispopravljivom sistemu/elementu sa mogućnosti održavanja, performanse se meri dostupnošću kao pokazateljem njegove pouzdanosti. U ovim sistemima/elementima, važno je da su oni u stanju operativnosti (dostupni) u bilo kom trenutku bez obzira na bilo koji prethodni otkaz. To znači da se sistem može održavati kada god nastupi otkaz, a jedine probleme su frekvencija otkaza i vreme neradnoće.

3.Modeliranje pouzdanosti prevodnika.

    Karakteristike otkaza prevodnika, kao i drugih sistema, uključuju tri perioda: infantilni smrtni stopa, korisni životni vek i faza istrošenja, kao što je prikazano na slici poznatoj kao krivulja kade. Obično, infantilni smrtni otkazi su vezani za procese ispravljanja grešaka i proizvodnje. Stoga, prevodnik će doživeti slučajne otkaze i otkaze zbog istrošenja tokom operacije. Slučajni otkazi obično imaju spoljnje izvore, kao što su prekomjerna struja i prekomjeran napon. Stoga, oni se smatraju eksponencijalno raspoređenim otkazima unutar korisnog životnog veka na krivulji kade. Odgovarajući stopa otkaza se obično predviđa na osnovu istorijskih podataka o pouzdanosti i operativnih iskustava.

4.Pouzdanost električnog sistema.

    Pouzdanost električnog sistema, takođe poznata kao adekvatnost, je mera njegove sposobnosti da ispuni potrebe za električnom snagom i energijom korisnika unutar prihvatljivih tehničkih ograničenja uzimajući u obzir otkaze komponenti. Glavna mera koja se koristi u proceni pouzdanosti električnog sistema je dostupnost njegovih komponenti. Dostupnost se definiše kao verovatnoća da je element u stanju operativnosti u bilo kom trenutku t   uz pretpostavku da je počeo raditi u trenutku nule. Ovaj deo će predstaviti opšti koncept dostupnosti komponenti sa konstantnim i varirajućim stopama otkaza. Takođe, bit će predstavljena pouzdanost električnih sistema i njihovih podsistemi.

5.Zaključak.

    Ovaj članak je predložio proceduru za povezivanje koncepta pouzdanosti elektronike snage i električnih sistema. Pouzdanost elektronskih prevodnika je uključena u analizu pouzdanosti električnih sistema, što može biti korisno za optimalno donošenje odluka u planiranju, operacijama i održavanju modernih električnih sistema. Detaljno modeliranje pouzdanosti električnih sistema baziranih na elektronici je predstavljeno od nivoa uređaja do nivoa sistema. Uticaj stopa otkaza prevodnika na performanse električnih sistema je ilustriran za različite primene..

Izvor: IEEE Xplore

Izjava: Poštovanje originala, dobre članke vale deljenje, ukoliko postoji kršenje autorskih prava kontaktirajte za brisanje.