آموزش قابلیت اطمینان در سیستم های قدرت

پایداری و قابلیت اطمینان شبکه های قدرت از همان روزهای نخستین پیدایش شبکه برق مطرح شد و با پیشرفت فناوری های مرتبط با تولید، انتقال و توزیع برق، بر اهمیت پایداری و قابلیت اطمینان سیستم های قدرت افزوده شد. امروزه برق به یک جزء جدایی ناپذیر از زندگی انسان تبدیل شده است و قطع برق حتی برای زمان های کوتاه می تواند موجب خسارت های مالی و حتی جانی قابل توجهی شود. لذا بررسی قابلیت اطمینان سیستم های قدرت اهمیت دوچندان یافته است و همه ساله پژوهشگران مقالات بسیاری در این زمینه منتشر می کنند.

در این آموزش، علاوه بر تشریح مفاهیم پایایی سیستم های قدرت، روش های کاربردی جهت محاسبه قابلیت اطمینان سیستم ها نیز شرح داده خواهد شد و مثال هایی برای آن ها حل می شود. همچنین مدل سازی و ارزیابی احتمالاتی سیستم ها با جزئیات مورد مطالعه قرار می گیرند.

در این آموزش ویدئویی حجم زیادی از مطالب در زمان کوتاه گردآوری شده است تا دانشجویان و علاقه مندان بتوانند با صرف زمان کوتاهی مفاهیم و روش های مورد نیاز در قابلیت اطمینان را فرا بگیرند. همچنین با حل چندین مثال برای هر بخش، روابط و مفاهیم معرفی شده به طور کامل تشریح شده است. مزیت دیگری که در این آموزش گنجانده شده، این است که هر قسمت نیاز به دانستن پیش نیازی از دروس و مفاهیم دیگری بود، آن قسمت نیز به طور خلاصه یادآوری می شود.

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

• درس یکم: مقدمه و مفاهیم پایه
  • تعریف پایایی یا قابلیت اعتماد
  • تاریخچه دانش پایایی سیستم ها
  • انواع سیستم ها از نظر پایایی کارکرد
  • شاخص های مهم در پایایی
  • ارزیابی کیفی پایایی
  • ارزیابی کمی پایایی
  • روش های ارزیابی قابلیت اطمینان
  • توجیه اقتصادی قابلیت اطمینان
• درس دوم: مدهای خرابی و توزیع احتمالاتی آن ها
  • مدهای خرابی بر حسب متغیرهای تصادفی
  • تابع پایایی
  • تابع نرخ خرابی
  • مدل سازی نرخ خطا
  • زمان میانگین تا خطا
• درس سوم: ارزیابی پایایی سیستم ها
  • مدل سازی شبکه ای پایایی
  • مدل سیستم سری
  • مدل سیستم موازی
  • سیستم های سری – موازی ساده
  • مدل سیستم با افزونگی کشیک
  • تغییر وضعیت ایده آل کلید
  • تغییر وضعیت غیر ایده آل کلید
• درس چهارم: مدل سازی سیستم ها
  • مدل سازی و ارزیابی سیستم های پیچیده
  • مفاهیم مدل سازی و ارزیابی
  • روش احتمال شرطی
  • روش مجموعه انقطاع (کات ست)
  • کاربرد و مقایسه شیوه های احتمال شرطی و مجموعه انقطاع
  • شیوه مجموعه اتصال (تای ست)
  • شیوه آرایه اتصال
  • روش حذف گره
  • روش ضرب ماتریس
  • درخت رخدادها
  • درخت رخداد کاهش یافته
  • درخت رخداد برای توالی منطقی
• درس پنجم: فرایندهای مارکوف (Markov chain)
  • شرط های به کارگیری
  • الزامات به کارگیری
  • ماتریس احتمالات تغییر حالت اتفاقی
  • تعیین احتمالات وابسته به زمان
  • تعیین احتمالات حدی حالت ها
  • حالت جذب (Absorbing state)
  • کاربرد مارکوف گسسته
• درس ششم: فرایندهای مارکوف پیوسته
  • نرخ خرابی
  • آهنگ تعمیرات
  • نمودار فضای حالت
  • نمودار حالت سیستم با افزونگی کشیک
  • نمودار حالت سیستم مأموریت گرا
  • ماتریس احتمالات تغییر حالت تصادفی (STPM)
  • تعیین احتمالات حدی
  • تعیین احتمالات حدی سیستم با دو عضو مشابه
  • تعیین احتمالات حدی سیستم با دو عضو مشابه با اتصال سری
  • تعیین احتمالات حدی سیستم با دو عضو مشابه با اتصال موازی
  • تعیین احتمال حالت ها برحسب زمان
  • قابلیت اطمینان سیستم های تعمیر پذیر
  • مدت زمان میانگین تا از کار افتادن
  • روش ماتریس احتمالات تغییر حالت تصادفی
  • کاربرد در سیستم های پیچیده
• درس هفتم: شیوه های تعیین فراوانی و تداوم
  • مفاهیم فراوانی و تداوم
  • کاربرد مفاهیم فراوانی و تداوم در مسائل چند حالتی
  • فراوانی وقوع
  • میانگین تداوم
  • مدت زمان چرخه
• درس هشتم: قابلیت اطمینان در سیستم های قدرت – تولید
  • نرخ خروج اجباری
  • منحنی بار – مدت
  • جدول احتمالات خروج ظرفیت
  • شاخص های از دست دادن بار
  • شاخص انتظار از دست دادن بار (LOLE)
  • آنالیز حساسیت
  • شاخص انتظار از دست رفتن انرژی (LOEE)
  • شاخص پایایی انرژی
  • انتظار انرژی تأمین نشده
  • سیستم های انرژی محدود
• درس نهم: ارزیابی پایایی در سیستم قدرت – انتقال
  • رویکرد ارزیابی پایایی شبکه انتقال و توزیع
  • معادل سازی تقریبی سیستم های سری و موازی
  • مدل مارکوف سیستم دو عنصری
  • تحلیل مدهای خرابی و اثرات آن ها
  • وضع آب و هوا و اثر آن بر تحلیل پایایی
  • در نظر گرفتن اثرات تعمیرات و نگهداری برنامه ریزی شده بر تحلیل پایایی
  • اثر تعمیرات و نگهداری بر نرخ خرابی و نرخ تعمیر
  • خرابی های گذرا و ماندگار
• درس دهم: ارزیابی پایایی در سیستم قدرت – توزیع
  • ارزیابی عملکرد سیستم
  • انواع وقفه
  • آمادگی سیستم
  • شاخص های پایایی توزیع
  • SAIFI
  • CAIFI
  • SAIDI
  • CAIDI
  • CTAIDI
  • شاخص میانگین آمادگی سیستم
  • شاخص میانگین نا آمادگی سیستم
  • شاخص مشترک محور برای وقفه گذرا
  • انرژی تأمین نشده
  • میانگین انرژی تأمین نشده
  • شاخص میانگین قطع مشترک
  • شاخص میانگین فراوانی وقفه سیستم
  • شاخص میانگین مدت وقفه سیستم
  • شاخص های کیفیت برق (سگ ولتاژ، فلیکر، هارمونیک، حالت های گذرا)
  • شاخص میانگین فراوانی تغییر RMS سیستم
  • شاخص میانگین فراوانی تغییر RMS لحظه ای سیستم
  • شاخص میانگین فراوانی تغییر RMS گذرای سیستم
  • شاخص میانگین فراوانی تغییر RMS موقت سیستم
• درس یازدهم: اتوماسیون توزیع برای بهبود قابلیت اطمینان
  • استفاده از سامانه های رایانه ای مدیریت انرژی
  • مزایای اتوماسیون
  • نیازمندی های شرکت برق
  • بازآرایی
  • حالت های شبکه قدرت
  • بهبود قابلیت اطمینان با استفاده از اتوماسیون
  • مقدمه ای بر شبکه هوشمند
  • اجزای شبکه هوشمند
  • ویژگی های شبکه هوشمند
  • تفاوت شبکه هوشمند با شبکه سنتی
  • خود ترمیمی
  • اثر وقوع خطا بر عملکرد سیستم
  • اثر کلید گذاری بر قابلیت اطمینان سیستم
  • اثر انتقال بار بر قابلیت اطمینان سیستم

مفید برای رشته های

• مهندسی برق قدرت