ارزیابی احتمالاتی قابلیت اطمینان سیستمهای قدرت چند مولفه ای با استفاده از استنتاج بیزی و مدلسازی احتمالاتی خرابی

قابلیت اطمینان یکی از مهمترین معیارهای ارزیابی عملکرد سیستمهای قدرت چند مولفه ای است زیرا در ساختارهای سری، خرابی هر یک از اجزا میتواند منجر به کاهش عملکرد یا از دست رفتن سرویس کل سیستم شود. با این حال، روشهای متداول ارزیابی قابلیت اطمینان معمولا بر فرض معلوم بودن پارامترهای خرابی و دسترسی به داده های آماری کافی استوار هستند در حالی که در کاربردهای واقعی محدودیت دادههای خرابی و تغییر پذیری رفتار تجهیزات باعث ایجاد عدم قطعیت قابل توجه در تخمین قابلیت اطمینان می شود. در این مقاله یک چارچوب تحلیل قابلیت اطمینان مبتنی بر استنتاج بیزی برای سیستمهای قدرت سری چند مولفه ای ارائه شده است. در مدل پیشنهادی پارامترهای نامطمئن مدلهای خرابی مولفه ها به صورت متغیرهای تصادفی مدل شده و با ترکیب اطلاعات پیشین و داده های مشاهده ای به کمک روش بیزی به روز رسانی می شوند. سپس یک الگوریتم شبیه سازی مونت کارلو بیزی به منظور محاسبه قابلیت اطمینان سیستم و بررسی اثر عدم قطعیت پارامترهای خرابی توسعه داده شده است. مدل پیشنهادی بر روی یک سیستم سری چند مولفه ای پیاده سازی و عملکرد آن از طریق مطالعات شبیه سازی ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد که قابلیت اطمینان سیستم در اثر تجمع خرابی مولفه ها با افزایش زمان بهره برداری کاهش می یابد به طوری که مقدار قابلیت اطمینان در انتهای بازه ارزیابی به حدود ۰.۰۰۲۶ می رسد، همچنین تحلیل حساسیت نشان می دهد که افزایش عدم قطعیت پارامترهای خرابی موجب افزایش دامنه تغییرات نتایج و کاهش اطمینان در پیش بینی عملکرد سیستم می شود. مقایسه با روشهای مبتنی بر پارامترهای ثابت نشان می دهد که چارچوب پیشنهادی ارزیابی واقع بینانه تری از قابلیت اطمینان ارائه کرده و امکان کمی سازی عدم قطعیت و شناسایی مولفه های بحرانی را فراهم می سازد. این ویژگی می تواند به بهبود تصمیمات نگهداری مبتنی بر وضعیت و مدیریت موثرتر ریسک بهره برداری در سیستمهای قدرت کمک کند.

کلیدواژه ها:

قابلیت اطمینان ، سیستم قدرت ، تحلیل بیزی ، سیستم سری چند مولفه ، مدل خرابی احتمالاتی ، شبیه سازی مونت کارلو ، نگهداری مبتنی بر وضعیت