Hamze Hajian

PhD Dissertation

Modeling and valuating reliability of substance automation system

چکیده:

سیستم اتوماسیون به عنوان کنترل‌کننده کلیه عملیات سیستم قدرت و عهده‌دار تمامی وظایف کاربری و مهندسی از جمله فعالیت‌های نظارتی، تصمیم‌گیری و اجرایی شناخته می‌شود و از این‌‌ روی نقش بسزایی در نحوه عملکرد پست‌های قدرت ایفا می‌نماید. با این حال تاکنون سوالات و ابهامات متعددی در مورد سیستم اتوماسیون پست از دیدگاه قابلیت اطمینان مطرح می‌باشد از جمله: نادیده گرفتن نقش عامل تعمیر تجهیزات و عدم قطعیت داده‌های آماری بر روی شاخص‌های قابلیت اطمینان سیستم اتوماسیون، نبود مدل جامع جهت ارزیابی همزمان سیستم‌های حفاظتی، کنترلی و ارتباطی پست و نادیده گرفتن نقش اتوماسیون پست در بهبود عملکرد بخش‌های مختلف سیستم قدرت از جمله سیستم‌های توزیع و انتقال. لذا جهت رفع این ابهامات، در این رساله ابتدا عبارات مربوط به شاخص‌های دسترس‌پذیری، قابلیت اطمینان و نرخ‌های خرابی و تعمیر چهار ساختار گوناگون اتوماسیون پست برحسب پارامترهای نرخ خرابی و تعمیر تجهیزات ارائه می‌گردد. همچنین، تعدادی ارزیابی اهمیت تجهیزات به‌منظور شناسایی موثرترین عناصر در بهبود کارایی سیستم اتوماسیون در حضور ادوات قابل تعمیر انجام می‌گیرد. در ادامه رساله، پس از ارائه الگوریتم مربوط به محاسبات فازی سیستم اتوماسیون، مدل فازی پیشنهادی بر روی سه ساختار گوناگون اتوماسیون پست اعمال می‌گردد. به‌علاوه، یک مجموعه آنالیز اهمیت فازی جهت شناسایی تاثیرگذارترین تجهیزات در ارتقای عملکرد مدل فازی پیشنهادی صورت می‌پذیرد. همچنین به کمک روش تحلیل حساسیت، تاثیرات ناشی از تغییر بازه‌های مربوط به عدم قطعیت داده‌های ورودی بر روی نتایج خروجی مدل فازی سیستم اتوماسیون مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. در قدم بعدی، یک مدل مارکوف دقیق برای سیستم کنترلی پیشنهاد می‌شود که به موجب آن سطح دسترس‌پذیری فعالیت‌های کنترلی مختلف محاسبه می‌گردد. هم‌چنین، به کمک مدل‌های مارکوف سیستم‌های حفاظتی و کنترلی به‌همراه مدل قابلیت اطمینان سطوح ارتباطی، یک مدل جامع و یکپارچه برای سیستم اتوماسیون پیشنهاد می‌شود و به‌منظور شناسایی میزان تاثیرپذیری شاخص‌های مدل پیشنهادی نسبت به تغییرات نرخ خرابی ادوات مختلف، یک مجموعه تحلیل حساسیت صورت می‌پذیرد. در مرحله بعد، پس از ارائه روندنمای مربوط به مدل مارکوف فازی پیشرفته، مدل مذکور بر روی یک ساختار مشخص اتوماسیون پست با در نظر گرفتن سطوح کنترلی مختلف اعمال می‌گردد. علاوه‌بر‌این، به کمک روش‌های آنالیز اهمیت فازی و تحلیل حساسیت، ضمن شناسایی موثرترین عناصر در بهبود کارایی مدل فازی پیشنهادی، تاثیر میزان عدم قطعیت‌های داده‌های ورودی بر روی نتایج خروجی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در گام بعدی رساله، با ارائه روابطی شاخص‌های قابلیت اطمینان پست‌های صنعتی خودکار در حضور ساختارهای مختلف اتوماسیون پست مورد بررسی قرار می‌گیرد. در ادامه،‌ پس از مروری بر نحوه عملکرد یک طرح اتوماسیون توزیع مشخص به نام «سیستم با قطع پایین» و چگونگی مدل‌سازی آن از دیدگاه قابلیت اطمینان،‌ یک مجموعه روابط به‌منظور بررسی شاخص‌های سیستم توزیع خودکار پیشنهاد می‌شود که به موجب آن میزان تاثیرات سیستم اتوماسیون پست، سیستم اتوماسیون توزیع و پست‌های خودکار در ارتقای سطح قابلیت اطمینان مربوط به ساختارهای مختلف سیستم توزیع مورد تحلیل قرار می‌گیرد. سرانجام در پایان رساله، نحوه مدل‌سازی پست‌های خودکار بر روی شاخص‌های سیستم مرکب مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین، به‌منظور ارزیابی نقش اتوماسیون پست در بهبود خروج‌های وابسته به پست و افزایش سطح قابلیت اطمینان سیستم مرکب روابطی ارائه می‌شود.