برنامه ریزی تعمیرات پیشگیرانه قابلیت اطمینان محور برای کلیدهای قدرت شبکه های انتقال

کلیدهای قدرت یکی از تجهیزات اصلی شبکه برق محسوب می شوند. عملکرد اشتباه این تجهیزات در زمان وقوع حوادث، باعث گسترش خاموشی به نواحی بزرگتری از شبکه خواهد شد و شاخص های قابلیت اطمینان شبکه را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. عواقب سنگین ناشی از وقوع خطای این تجهیزات، اهمیت برنامه تعمیرات پیشگیرانه آن ها را بیش تر می کند. هدف از این رساله توسعه روشی برای انجام برنامه ریزی تعمیرات پیشگیرانه قابلیت اطمینان محور ( rcm) در کلیدهای قدرت شبکه انتقال می باشد، به طوری که اثر جایگاه این تجهیزات در شبکه نیز در برنامه ریزی لحاظ شود. کلیدهای قدرت با توجه به جایگاه و پیکربندی پست محل نصب این تجهیزات، از اهمیت متفاوتی در شبکه برخوردار هستند. برای لحاظ نمودن این عامل مهم در فرآیند برنامه ریزی تعمیرات باید اثر خطاهای کلیدهای قدرت بر روی شاخص های قابلیت اطمینان شبکه مشخص شود. بنابراین در این رساله برنامه ای برای محاسبه شاخص های قابلیت اطمینان شبکه نوشته شده است. یکی از چالش های موجود در این زمینه این است که در برخی از حوادث، شبکه به چند بخش مجزا تجزیه می شود. به همین دلیل برنامه نوشته شده در این زمینه دارای قابلیت شناسایی نواحی جدا شده و تعیین شاخص های قابلیت اطمینان برای هر یک از این نواحی می باشد. استفاده از شبیه سازی مونت کارلو برای تعیین شاخص های قابلیت اطمینان شبکه در مساله بهینه سازی تعیین نرخ بهینه انجام تعمیرات پیشگیرانه کلیدهای قدرت شبکه انتقال به دلیل افزایش بسیار زیاد حجم محاسبات و زمان شبیه سازی امکان پذیر نمی باشد. به همین دلیل در این رساله روشی برای محاسبه تقریبی شاخص های قابلیت اطمینان جهت استفاده در مساله بهینه سازی نرخ بهینه تعمیرات کلیدهای قدرت شبکه ارائه شده است. به کمک روش پیشنهادی نرخ بهینه انجام تعمیرات پیشگیرانه کلیدهای قدرت در شبکه ieee rts تعیین شده است. نتایج شبیه سازی بر روی شبکه مورد مطالعه نشان می دهد در نظر گرفتن اثر جایگاه کلیدهای قدرت در فرآیند تعیین نرخ بهینه تعمیرات پیشگیرانه می تواند باعث دو برابر شدن نرخ انجام تعمیرات پیشگیرانه کلیدهای قدرت با اهمیت شبکه گردد. محاسبه نرخ بهینه انجام تعمیرات پیشگیرانه مستلزم وجود مدلی برای تعیین اثر انجام تعمیرات پیشگیرانه بر روی شاخص های قابلیت اطمینان کلیدهای قدرت می باشد. با توجه به تنوع کلیدها از جهت نوع و سازنده در یک شبکه واقعی، مدلسازی این امر نیاز به حجم زیادی از اطلاعات در رابطه با حوادث کلیدهای قدرت دارد. به عنوان یک راه حل جایگزین با قابلیت پیاده سازی روی شبکه های واقعی، در این رساله اولویت کلیدهای قدرت شبکه برای انجام تعمیرات پیشگیرانه به کمک دو شاخص شرایط فیزیکی و اهمیت در شبکه محاسبه شده است. شاخص شرایط فیزیکی بیانگر سلامت فیزیکی کلیدهای قدرت می باشد. برای تعیین این شاخص، ویژگی هایی همچون طول عمر، اعتبار شرکت سازنده، مکانیزم قطع، عایق محفظه قطع و سایر وی‍ژگی های معرفی شده در این رساله در نظر گرفته شده اند. همچنین شاخص اهمیت کلیدهای قدرت بیانگر میزان ریسکی است که در صورت خطای کلید قدرت به شبکه تحمیل می شود. بر این اساس در این رساله روشی برای تعیین شاخص اهمیت کلیدهای قدرت ارائه شده است. روش پیشنهادی مبتنی بر آنالیز حوادث ناشی از خطاهای کلید قدرت در شبکه می باشد. برای ارزیابی عملکرد شاخص های معرفی شده، اولویت کلیدهای قدرت شبکه 400 کیلوولت برق منطقه ای خراسان تعیین شده است.