برنامه ریزی تعمیر و نگهداری مبتنی بر ریسک در شبکه های توزیع الکتریکی

رشد?روز?افزون?جمعیت?و?به?تبع?آن?گسترش بیش از پیش مناطق شهری، توزیع انرژی الکتریکی را با اهمیت تر و به همان نسبت مشکل تر ساخته است و تداوم انرژی رسانی و کیفیت مطلوب انرژی تحویلی در مناطق شهری با تراکم بار بالا با دشواریهای خاص خود همراه شده است. گسترش روزافزون شبکه های توزیع برق موجب شده تا دیگر امکان استفاده از روش های سنتی تعمیرات و نگهداری، میسر نباشد. به همین دلیل برداشت اطلاعات شبکه های توزیع، مدون سازی آنها و نیز بهره گیری از سیستم ساختار یافته ای که بتواند شرکتهای توزیع انرژی الکتریکی را در به دست آوردن بیشینه سود اقتصادی رهنمون گردد ضروری و غیر قابل اجتناب است. این فرآیند، تعمیرات و نگهداری قابلیت اطمینان محور نامیده می شود. شبکه های توزیع الکتریکی باید در حالتی بهره برداری شوند که انرژی الکتریکی را با بالاترین درجه قابلیت اطمینان و کمترین هزینه در اختیار مشتریان قرار دهد. لذا این شرایط ما را بر آن می دارد تا از استراتژی های تعمیرات و نگهداری پیشگیرانه پیشرفته تری استفاده شود تا علاوه بر بهبود شرایط قابلیت اطمینان شبکه، هزینه های اجرایی آنها در مناسب ترین وضعیت ممکن قرار گیرد. هدف نهایی آنست که با بهبود شرایط یک تجهیز و یا تجهیزات و در نتیجه افزایش طول عمر آن بتوان قابلیت اطمینان بیشتری را برای سیستم فراهم کنیم. در واقع تعمیرات و نگهداری پیشگیرانه می تواند با جلوگیری از بروز خطاهای متداول در یک سیستم بر تعداد خطا به صورت مستقیم تاثیر گذار باشد. اما نکته قابل تامل در این باره آن است که همگام با انجام فرآیندهای تعمیرات و نگهداری پیشگیرانه، بایستی هزینه ها نیز در یک مسیر معقول و بهینه هدایت شوند. تعمیرات و نگهداری قابلیت اطمینان محور قصد دارد با استفاده از یک چهارچوب منطقی و ساختار یافته، پیچیدگی تعمیرات و نگهداری در شبکه های امروزه را با تکامل استراتژی های تعمیراتی قدیمی کاهش داده و تعمیرات و نگهداری تجهیزهای شبکه را به افزایش هرچه بیشتر قابلیت اطمینان آنها مرتبط سازد بدین منظور، اولین و ضروری ترین گام تعمیرات و نگهداری قابلیت اطمینان محور، اولویت بندی تجهیز های شبکه توزیع انرژی الکتریکی برای انجام تعمیرات بهینه می باشد. در این پایان نامه، هدف ارائه روشی بر مبنای روش تصمیم گیری سلسله مراتبی، برای انجام تعمیرات و نگهداری تجهیزهات شبکه های توزیع است. در به کارگیری روش تصمیم گیری سلسله مراتبی (ahp) در حل مساله ی اولویت بندی چهار مرحله ی اساسی به شرح زیر وجود دارد: (1) بنا کردن سلسله مراتب و طبقه بندی مسئله مورد نظر: این کار بدین صورت انجام می شود که در راس سلسله مراتب، هدف کلی و کلان موضوع تصمیم گیری و در مراتب پایین تر، صفات و معیار هایی که به نحوی در تحقق مسئله نقش دارند قرار گرفته (چنانچه لازم باشد می توان معیار ها را به زیر گروه های جزئی تر تقسیم نمود) و بالاخره گزینه ها و انتخاب های تصمیم گیری قرار می گیرند. (2) تعیین و مقایسه ی زوجی معیار های موجود در تحقق هدف مسئله: در این مرحله باید معیار هایی را تعریف کرده و دو به دو با یکدیگر مقایسه نمود و چگونگی تعیین ارجهیت دو معیار یا دو گزینه را مشخص نمود. (3) تعیین و مقایسه ی زوجی گزینه های موجود از لحاظ هر یک از معیار های مذکور: در این مرحله باید گزینه های موجود را دو به دو با یکدیگر مقایسه نمود. مشابه با مرحله قبل انجام می دهیم با این تفاوت که گزینه های موجود از لحاظ هر یک از معیار های مرحله ی قبل مقایسه می شوند. (4) اولویت بندی گزینه ها به توجه به تاثیرشان در تحقق هدف مسئله: در این مرحله می بایست وزن نهایی هر گزینه را محاسبه نمود. با توجه به اینکه وزن نسبی هر معیار و وزن نسبی هر گزینه نسبت به هر معیار مشخص است وزن نهایی هر گزینه توسط فرمول محاسبه خواهد شد. بنابراین با توجه به مطالب فوق با استفاده از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی می توان به اولویت بندی فیدر ها که گزینه های تعمیر و نگهداری سیستم توزیع می باشند پرداخت. همانطور که قبلاً بیان شد معیار این اولویت بندی شاخص های اهمیت و وضعیت هر فیدر می باشد. شاخص های مختلفی را میتوان در محاسبات این برنامه ریزی مورد تجزیه و تحلیل قرار داد ولی در این پایان نامه برای یک خط هوایی، سه نوع عملیات تعمیر و نگهداری مستقل به صورت زیر در نظر گرفته شده است : (1) انجام بازدید و رفع خطاهای کوچک (2) انجام تعمیرات عمده در خطوط و برطرف نمودن نقایص عمده ی آنها (3) قطع درختان زائد پیرامون خط. هدف نهایی پروژه این است که هزینه ی تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده و برنامه ریزی نشده کمتر از بودجه کل گردد و همچنین ساعات کار مورد نیاز جهت بازدید خطوط و تعمیرات جزئی و ساعات کار مورد نیاز جهت تعمیرات هرس کاری در هنگام خروج برنامه ریزی شده و برنامه ریزی نشده کمتر از ساعات کار کل گردد با توجه به اینکه در این پروژه هزینه های مربوط به هر ساعت کار، وسایل و تجهیزات، و ساعات کار مورد نیاز جهت رفع خروج برنامه ریزی شده و خروج برنامه ریزی نشده و همچنین انرژی فروخته نشده، بار انرژی تامین نشده، جریمه ی پرداختی به مشتری به ازای انرژی تامین نشده، افزایش سالیانه ی بار، مقدار انرژی تامین نشده، هزینه خروج برنامه ریزی نشده به صورت مقادیر ثابتی در نظر گرفته شده است و همچنین بازه تحقیق در یک دوره تعمیر و نگهداری بلند مدت(10 ساله) انجام شده است. در پایان نتایج حاصل از روش ahp با نتایج به دست آمده با روش برنامه ریزی دینامیکی مقایسه شده است که مشخص میگردد که تعیین نحوه تعمیر و نگهداری بر روی تجهیزات به روش تحلیل تصمیم گیری سلسله مراتبی نتایج مطلوب تر (از نظر شاخص های قابلیت اطمینان) و هزینه کمتری را به دنبال دارد.