Включення надійності електронних перетворювачів у сучасний аналіз надійності електроенергетичних систем

    Ця стаття має на меті включити модель надійності електронних перетворювачів у аналіз надійності електроенергетичних систем. Надійність перетворювачів широко досліджувалася на рівні пристроїв та перетворювачів згідно з аналізом фізики відмов. Однак, для оптимального прийняття рішень щодо проектування, планування, експлуатації та обслуговування електронних перетворювачів потрібне моделювання надійності на рівні системи електронних енергетичних систем. Тому ця стаття запропоновує процедуру оцінки надійності електронних енергетичних систем від рівня пристроїв до рівня системи.

1.Вступ.

   Сучаснізація електроенергетичних систем необхідна для надійного та безпечного постачання електроенергії з низьким або нульовим викидом вуглекислого газу. Це вимагає впровадження нових технологій та інфраструктури, а також дерегулювання електроенергетичного сектору. Деякі встановлені технології мають значну роль у сучаснізації електроенергетичних систем, включаючи відновлювані джерела енергії, зберігання, електронні системи передачі та розподілу електроенергії та е-мобільність. Зокрема, електроніка (ЕП) відіграє ключову роль у процесі перетворення енергії вищезазначених технологій. Особливо, прагнення до ста відсоткового використання відновлюваних джерел енергії підвищило важливість ЕП у майбутніх електроенергетичних системах.

2.Концепція надійності.

    Надійність визначається як здатність системи або предмета функціонувати у бажаних умовах протягом певного періоду часу. За цим визначенням, продуктивність системи/предмета повинна бути збережена в певному інтервалі на цільовий період часу. В залежності від системи, показники надійності можуть бути різними. Наприклад, у місійній системі, такій як космічний корабель, надійність визначається як ймовірність виживання протягом цільового періоду місії. Тому, перший момент відмови з бажаною ймовірністю повинен бути довшим за цільовий період місії. Крім того, у ремонтопридатній/ремонтопридатній системі/предметі з можливістю обслуговування, продуктивність вимірюється доступністю як індикатором надійності. У цих системах/предметах важливо мати їх у робочому стані (доступні) в будь-який момент, незалежно від будь-якої відмови, яка могла відбутися до цього часу. Це означає, що система може бути обслугована, коли вона відмовляє, і тому єдиними проблемами є частота відмов та простої.

3.Моделювання надійності перетворювачів.

    Характеристики відмов перетворювача, як і в інших системах, складаються з трьох періодів, включаючи період дитинства, корисний термін служби та період виснаження, як показано на рис. відомий як крива ванни. Зазвичай, відмови періоду дитинства пов'язані з процесами відлагодження та виробництва. Тому, перетворювач буде досвідувати випадкові відмови та відмови від виснаження під час експлуатації. Випадкові відмови зазвичай мають зовнішні джерела, такі як перевищення струму та напруги. Тому, вони вважаються експоненціально розподіленими відмовами в корисний термін служби на кривій ванни. Відповідна швидкість відмов зазвичай прогнозується на основі історичних даних про надійність та досвіду експлуатації.

4.Надійність електроенергетичної системи.

    Надійність електроенергетичної системи, також відома як достатність, є мірою її здатності задовольняти потреби споживачів у електроенергії та енергії в допустимих технічних границях, враховуючи відмови компонентів. Основною мірою, яка використовується при оцінці надійності електроенергетичної системи, є доступність її компонентів. Доступність визначається як ймовірність, що предмет знаходиться у робочому стані в будь-який момент, враховуючи, що він почав працювати в момент нуль. Цей розділ представить загальну концепцію доступності компонентів з постійною та змінною швидкістю відмов. Крім того, буде представлено надійність електроенергетичних систем та їх підсистем.

5.Висновок.

    Ця стаття запропонувала процедуру для з'єднання концепцій електроніки та надійності електроенергетичних систем. Надійність електронних перетворювачів включається в аналіз надійності електроенергетичних систем, що може бути корисним для оптимального прийняття рішень щодо планування, експлуатації та обслуговування сучасних електроенергетичних систем. Подробливе моделювання надійності електроенергетичних систем на основі електроніки було представлено від рівня пристроїв до рівня системи. Було проілюстровано вплив швидкості відмов перетворювачів на продуктивність електроенергетичних систем для різних застосувань..

Джерело: IEEE Xplore

Заява: Поважайте оригінал, добре статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.