ترجمه فارسی عنوان مقاله

ارزیابی اطمینان پذیری برای اجزای سیستم های فتوولتائیک مقیاس بزرگ

عنوان انگلیسی

Reliability assessment for components of large scale photovoltaic systems

کد مقاله	سال انتشار	تعداد صفحات مقاله انگلیسی
55972	2014	9 صفحه PDF

منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Journal of Power Sources, Volume 264, 15 October 2014, Pages 211–219

فهرست مطالب ترجمه فارسی

چکیده

کلمات کلیدی

1.معرفی

2. سیستم های فتوولتائیک مقیاس بزرگ

3. مفاهیم پایه و بیان های ریاضی اطمینان پذیری

3.1 تابع اطمینان پذیری عمومی

3.2 متد درخت خطا

3.3 ارزیابی مجموعه های برش کمینه با استفاده FTA

4. شبیه سازی و نتایج

5. نتیجه گیری

ترجمه کلمات کلیدی

ارزیابی قابلیت اطمینان؛ فتوولتائیک؛ روش درخت خطا ؛ مدل های تحلیلی

کلمات کلیدی انگلیسی

Reliability assessment; Photovoltaic; Fault tree method; Analytical models

ترجمه چکیده

سیستم های فتوولتائیک (PV)، در سالهای اخیر از سیستم های تولید توان مستقل به سیستم های تولید توان متصل به شبکه ی مقیاس بزرگ، تغییر شکل پیدا کرده اند. خروجی توان سیستم های PV، تحت تأثیرِ اطمینان پذیری اجزای مختلف این سیستم، می باشد. این مطالعه، یک رویکرد تحلیلی را به منظور ارزیابی اطمینان پذیری سیستم های PV متصل به شبکه ی مقیاس بزرگ پیشنهاد می دهد. متد خطای درختی با یک تابع توزیع احتمال نمایی، به منظور تحلیل اجزای سیستم های PV مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار گرفته است. این سیستم در بسیاری از ترکیبات خطای سری و موازی درنظر گرفته شده است تا بلکه تمام شیوه های واقع گرایانه ای که در آنها، رویدادهای نهایی و یا نامطلوب می توانند رخ دهند را پیدا کند. علاوه بر این، این سیستم می تواند نواحی ای را که عملیات نگهداری باید برآنها تمرکز کنند، شناسایی کند. با مانیتورینگ اجزای بحرانی یک سیستم PV، نه تنها امکان این وجود دارد که اطمینان پذیری سیستم افزایش یابد، بلکه همچنین می توان هزینه های عملیاتی را نیز کمینه کرد. مورد دوم (کمینه سازی هزینه های عملیاتی)، با مطلع کردن اپراتورها در مورد وضعیت اجزای سیستم، صورت می گیرد. این رویکرد، با کاربردهای سیستم مانیتورینگ انعطافپذیر خودش، می تواند برای اطمینان حاصل کردن از عملیات ایمن سیستم، مورد استفاده قرار بگیرد. پیاده سازی آن، تشریح می کند که متد پیشنهادی، کارآمد و کارآ است و می تواند به راحتی برنامه های نگهداری سیستم و استراتژی های تشخیص بیشتری را نیز در خود تلفیق کند

ترجمه مقدمه

تحلیل اطمینان پذیری سیستم های قدرت PV، برای برنامه ریزی و عملیات بلند مدت دارای اهمیت است، زیرا این تحلیل ها کمک می کنند که رفتار سیستم را در طول زمان، پیش بینی کرده و برنامه های نگهداری متناسب با زمان مقتضی را طراحی کنیم. این که یک اپراتور بتواند اطمینان پذیری سیستم را تحت عملیات بلندمدت ارزیابی کند و بدین ترتیب، تصمیم های مربوط به طراحی، مهندسی، تهیه و فراهم سازی، ساخت و خدمات را بهینه کند، امری مهم است. سیستم های بادی PV، توان الکتریکی تولید می کنند، به طوری که میزان انتشار گازهای گلخانه ای آنها و نیز میزان مصفر سوخت های فسیلی در آنها، صفر است. ظرفیت کل سیستم های قدرت PV متصل به شبکه به طور نمایی، از میزان 300 مگاوات در سال 2000، به میزان 67 گیگاوات در سال 2011، افزایش یافته است [2]. تولیدات توان PV، تمرکز اصلی توسعه های انرژی در آینده است. به عنوان یک انرژی پاک، کاربردهای PV، به طور تدریجی به سمت سیستم های متصل به شبکه ی مقیاس بزرگ، تغییر پیدا کرده است. این امر، به طور قابل ملاحظه ای بر اطمینان پذیری، اقتصاد و پایداری عملیاتی چنین سیستم هایی تأثیر می گذارد [3]. بزرگترین سیستم PV با ظرفیت تولید 80 مگاوات، در سارنیا، انتاریو، کانادا در سال 2004 نصب شد [4]. علاوه بر این، گروه پلت فرم فناوری PV اروپایی گزارش داد که پیش بینی شده است که سیستم های PV در اغلب کشورهای اروپایی در سال 2019، به توازن شبکه دست پیدا کند. در ادبیات اخیر، ارزیابی اطمینان پذیری PV خورشیدی، مورد نظر بسیاری از محققان بوده است. در مرجع [6]، محققان، اطمینان پذیری طراحی های سیستم قدرت PV خورشیدی را با استفاده از تحلیل اثرات مود خرابی (FMEA) و تحلیل درخت خطا (FTA) بررسی کرده اند، و همچنین نرخ خرابی آرایه PV و اینورتر را نیز محاسبه کرده اند. در مرجع [7]، محققان، معادلات اطمینان پذیری را از FTA تخمین زده اند، اما توابع احتمال اطمینان پذیری را تحلیل نکرده اند. بیشترین اطمینان پذیری آرایه های PV با اتصال داخلی ماژول-های PV، در مراجع [8-10] بررسی شده است. در مرجع [11]، محققان، اطمینان پذیری سیستم تولید توان الکتریکی (شامل یک سیستم PV) را با درنظر گرفتن بار (و تحت این فرض که هیچ یک از اجزای سیستم تا به حال دچار خرابی نشده اند)، ارزیابی کرده اند. محققان در [12]، یک متد جدید را برای محاسبه ی پیکره بندی بهینه ی سیستم های PV مقیاس بزرگ پیشنهاد کرده اند. در جم ع[13]، FTA و متد زنجیره ی مارکوف به طور مشترک با هم، به منظور ارزیابی رفتار یک سیستم PV مورد استفاده قرار گرفته اند. هزینه ی انرژی سیستم PV، تخمین زده شده است و به یک طراحی سیستم PV اعمال شده است. محققان در مرجع [14]، اطمینان-پذیری رگولاتورهای ولتاژ باتری (BVRها) را که در سیستم های PV مورد استفاده قرار می گیرند، مطالعه کرده اند و اطمینان پذیری کلی سیستم را محاسبه کرده اند. در مرجع [15]، محققان یک مدل را با استفاده از مونت کارلو برای تحلیل اطمینان پذیری باتری های قابل شارژ در سیستم های تأمین توان فتوولتائیک، پیشنهاد کرده اند. در مرجع [16]، محققان در مورد اینورترهای PV مورد استفاده در سیستم های PV بحث کرده اند، و نتایج عملی خود را نیز ارائه داده اند. اطمینان پذیری سیستم های PV، در بسیاری از حوزه های آزمایشی مقیاس کوچک تخمین زده شده است که توصیفات آن در مراجع [17-19] آمده است. با وجود این که انواع مختلفی از مطالعات، در مورد سیستم های PV، متصل به شبکه، مقیاس بزرگ انجام شده است [20-27]، معماری الکتریکی واقعی سیستم های PV مدرن مقیاس بزرگ متصل به شبکه با پشتیبانی باتری، هنوز هم به ملاحظات بیشتری نیاز دارد. این مقاله، یک تکنیک را برای تحلیل اطمینان پذیری سیستم های PV متصل به شبکه ی مقیاس بزرگ، با استفاده از توزیع نمایی و بر اساس متد FTA و درنظر گرفتن حضور یک سیستم باتری و کنترلگر شارژ، ارائه می-دهد. لازم به ذکر است که تغییر تابع، از یک توزیع نمایی، به توزیع هایی همچون آزمون های طول عمر شتابیده (ALT) با توزیع های لگاریتمی طبیعی، وایبل یا وایبل آمیخته، خروجی متد پیشنهادی را تغییر نمی دهد. علاوه برا ین، چنانچه فاصله و بازه ی تعمیر اجزای سیستم، به حد کافی از یک مقدار بحرانی کوچکتر باشد و بر عملیات سیستم، تأثیر نگذارد، در این صورت می توان از زمان تعمیر صرف نظر کرد. بنابراین، در این مطالعه، فرض شده است که هر خرابی ای که بوجود می آید، نمی تواند تعمیر شود [7]، [11] و [28-32]؛ بنابراین، اگر یک قطعه در سیستم دچار خرابی شود، فرض می شود که کل سیستم PV در مورد خرابی قرار می گیرد و تعمیر در طول مدت کوتاهی، به اتمام می رسد. با این وجود، سیستم کلی در طول این زمان، در حال کار باقی می ماند، زیرا توان الکتریکی سیستم توزیع، برای استفاده ی بارها کافی خواهد بود. همچنین لازم به ذکر است که به منظور تعریف اجزای بحرانی، تمرکز این مقاله بر ارزیابی اطمینان پذیری سیستم های PV بر اساس اجزای غیر قابل تعمیر، می باشد. فرض شده است که زمان تعمیر خرابی سیستم ، خیلی کوتاه است و بارها در طول این خرابی، می توانند با سیستم توزیع، تأمین شوند. با این وجود، متد پیشنهادی، زمانی قابل اعمال است که تعمیر و استهلاک نیز درنظر گرفته شوند. باقی این مقاله به صورت زیر سازماندهی شده است. بخش 2، ساختار الکتریکی سیستم های PV متصل به شبکه ی مقیاس بزرگ را توصیف می کند. بخش 3، فرمول بندی مدلسازی اطمینان پذیری را پیشنهاد می دهد. نمونه های موردی در بخش 4 ارائه شده اند. در نهایت، بخش نتیجه گیری در بخش 5 آمده است.

دانلود رایگان 2 صفحه اول مقاله لاتین (PDF)

پیش نمایش مقاله

چکیده انگلیسی

The fault tree method with an exponential probability distribution function is used to analyze the components of large-scale PV systems. The system is considered in the various sequential and parallel fault combinations in order to find all realistic ways in which the top or undesired events can occur. Additionally, it can identify areas that the planned maintenance should focus on. By monitoring the critical components of a PV system, it is possible not only to improve the reliability of the system, but also to optimize the maintenance costs. The latter is achieved by informing the operators about the system component's status. This approach can be used to ensure secure operation of the system by its flexibility in monitoring system applications. The implementation demonstrates that the proposed method is effective and efficient and can conveniently incorporate more system maintenance plans and diagnostic strategies.