저자: 라도 미르 고 노선”;~ ~와 스타니 슬라 RusEK * ~학과 전기의 전력 기술, 전기 공학 및 컴퓨터 과학 학부, 오스트 라바의 VSB-기술 대학, 17, Iistopadu 15, 708 동물원 오스트 라바, 체코 E-메일.’ radomir.gono @ vsb.cz

배급 회사의 배급 네트워크 장치 실패와 전력 공급 중단에 대한 데이터의 분석 종이 특가. 새로운 물질을 사용하여 안정성을 개선하는 방법의 제안도있다. 각 회사는 균일 한 방법론을 모니터링 데이터가 처리 결과의 비교를 가능하게하기 위해 만들어진 서로 다른 구조를 가지고 있기 때문에. 데이터 구조, 유통 네트워크 장치의 신뢰성 평가 및 분석의 예비 결과 중 일부의 방법은 본 논문에서 제시. 설명은 신뢰성 중심 무보수 RCM 전기 분배 네트워크 장치에의 응용의 기본 원리도있다. 그것의 목표는 장비의보다 효과적인 관리 프로그램입니다. 이러한 분석의 입력은 중단의 데이터베이스입니다, 유지, 장비 상태와 금융 흐름. 종이의 마지막 부분은 격자 1inked 동작의 맥락에서, 연료 전지 시스템의 신뢰성의 도입 이루어져.

1 소개

시장 개방은 크게 세계의 변화를 통해 전원 공급 장치의 품질에 대한 접근 방식을 일어나고과 관련된 기관 변경. 그것은 공급 업체와 고객 사이의 순수 상업 사정으로 개발. 동의 질적 매개 변수에 맞지 않는 공급은 무역 분쟁 및 금융 합의로 이어질 것. 소위 배달되지 않은 에너지, 밸류에이션 포함, 현장에 도착.

전력 시장의 자유화는 양국의 시작. 일본보다 체코 공화국에서 조금 빠른. 시장은 I 세인트 월 ~ 모든 소비자를위한 완전히 열립니다 2006 체코.

규제 완화와 경쟁​​ 심화를 향해 현재의 추세는 유통 회사는 전기의 안정적이고 신뢰할 수있는 공급을 제공합니다. 그들은 최고의 품질을 제공하는 공급 업체를 추구해야하는 이유입니다, 경쟁력있는 가격의 제품과 글로벌 시장 오늘에서 사용할 수있는 서비스.

공급 품질이 다음과 같은 측면이 고려 될 수있다:

• 공급 주어진 위치에서 전력의 가용성을 신뢰성 관련, 중단의 또 다른 이름 아래 번호로.
• 전압의 전압 파형의 특성 순도 품질 관련, 전압 및 주파수의 절대 수준을 포함.

이 문서는 이전 지점보다 상세하게 거래.

사실 낮은 가격이 합리적 의미, 비용과 특정 신뢰성 수준 사이의 타협으로 전기의 균형 가격.

이 재료 공학 저널이기 때문에 우리는 전력 네트워크의 신뢰성을 향상시키기 위해 사용되는 새로운 재료를 지적하고 싶습니다.

2 실패와 중단의 분석

분배 망에서 발생하는 이벤트를 모니터링하는 주요 목적은 분배 네트워크 그리드 참조 코드에 따라 소비자에게 전기 에너지의 안정적인 공급을 확보하는 것이다. [1] . 신뢰성의 비율은 특정 요소의 공급 안정성이나 신뢰성 지수의 글로벌 인덱스에 의해 사건의 데이터베이스에서 결정될 수있다.

신뢰성의 세계 센터는 전자의 가용성없이 전자 부품 고장 종류의 분포 함수에 대한 정보를 전자 데이터베이스를 제공하는 분석. 그들은 결과 실패율뿐만 아니라 포함하지만, 우리는 심지어 생산자 얻을 수 있습니다, 조작 조건, 등. 그것은 복잡한 시스템의 가용성의 예측이 데이터베이스를 사용할 수 있습니다. 불행하게도, 데이터베이스는 우리의 조건에서 작동 전력 설비에 대한 데이터를 포함하지 않는.

실패의 전 체코 슬로바키아 전용 데이터베이스에, 전체 전력 시스템의 중단 및 손상된 장비는 상승하기 시작했다 1975. 불행하게도, 데이터베이스 작성은 이후 중지되었습니다 1990 때문에 정치적, 사회적 변화. 유통 기업은 독립을 획득하고 자신의 시스템을 도입 시작.

후, 새로운 세계 동향에 따라, 유통 회사 균일 신뢰성의 글로벌 지수를 모니터링하고 또한 장비의 선택 조각의 신뢰성을하기로 결정. 분석에 대한 필요는 데이터 항목의 신뢰성도 심판에게 처리됩니다 우리의 연구의 직장에서 중앙에 저장됩니다. [2] . 데이터는 올해부터 손과 공정이다 2000.

일본에서는이 데이터를 저장하는 전력 기업 연합회가.

2.1 장비의 조각의 데이터베이스

유틸리티의 대부분은 네트워크 구성 요소의 신뢰성에 대한 통계를 생성, 선 포함, 변압기, 등. 이들은 특히, 장비의 신뢰성이 조각을 식별하고 시스템 동작의 확률 계산에 입력으로 사용될 모아진다.

다음 장비 및 시스템의 요소의 신뢰성에 대한 기본 데이터는:

• 장비 및 요소의 특정 조각의 실패율.
• 때문에 유지 보수 및 검사에 장비의 조각의 중단.
• 때문에 유통 시스템의 충전부 부근에 고정하는 조각 자체와 노동 안전에 대한 운영의 작품에 장비의 조각의 중단.

신뢰성의 평가를 위해 필연적 그것은 장비의 검사 조각의 개수 및 범위에있는 데이터를 가질 필요가있다.

그러므로 그것은 e.g의 데이터 만이 아니다. 실패의 개수 및 유형과 특정 전압 레벨의 라인 실패의 평균 기간, 또한 장비의 관측 매의 전체 범위에 대한 데이터의 경우, i.e. 여기서 특정 유형 및 전압 레벨의 라인의 총 길이에.

분석의 결과는 고장율의 판정이고 장비의 특정 항목이나 장비의 그룹에 대한 실패 듀레이션을 의미. 자세한 데이터베이스와, 다른 정보 사업자에 대한 중요한 사실을 발견 할 수있다, 이러한 실패의 가장 흔한 원인으로, 배달되지 않은 에너지의 가장 큰 양의 네트워크, 등.

또한이 데이터는 이미 조작 장비의 조각의 특성을 평가하는 역할 (또는 선택한 공급 업체의 특정 유형의 장비의 조각) , 장비의 새로운 조각을 선택합니다, 그들의 삶의 끝에 장비의 조각을 복원하기에 적합한 시간을 평가, HV 네트워크 노드의 작동 모드를 선택합니다, 다른 사람. 불행하게도, 그들은 모든 상품의 신뢰성 결정에 관심이하기 때문에 일부 유통 업체는 주요 단위 만 실패를 모니터링.

장비의 항목의 구체적인 신뢰도 지수는 방법론 참조를 다음에 따라 계산된다. [3] .

고장률은 다음 관계가 작성 될 수있다:

실패 횟수를 N
Z 네트워크에서 특정 유형의 소자의 개수
X 고려 기간 (년)

실패의 평균 기간은 다음이 유효:

NR 특정 유형의 소자의 실패 횟수
특정 유형 적힌 요소의 실패 적힌 기간을 TI (H)

2.2 데이터 구조 및 범위

여덟 배포 체코 기업과 슬로바키아에서 하나의 중단과 실패의 데이터베이스와 오스트 라바의 기술 대학을 제출. 개별 기업들은 다양한 데이터 파일 포맷에 다른 데이터를 공개; 따라서 그것은 통합 데이터베이스에 데이터 변환에 다른 방법을 선택하는 것이 필요하다. 30 한 속성이 양의 선택되었다 데이터 분석을위한 속성. 이러한 특성은 표에 도시된다 1.

오늘 데이터베이스 이상 포함 400 전압 레벨에 천 기록 110 kV의, MV 부분적 LV.

우리는 N 진 관계를 사용, 여기서 n = 31, 모델 데이터. 모든 속성의 값에 대한 쿼리를 정의 할 경우 우리는 관계를 인덱싱 다차원 데이터 구조를 적용 할 수. 우리는 R-트리 또는 UB-트리를 적용 할 수 있습니다. 데이터 구조는 메인 라인 DBMS에 적용 고전 B-트리보다 많은 - 특성 관계를 쿼리에 향상된 효율성을 제공한다 (데이터베이스 관리 시스템) . 경우 인덱스 공간 차원의 공간 3 1 .

2.3 어떤 결과

전체 데이터베이스에서 부품의 신뢰성의 판정은 지금까지 제 1 레벨 구조화 제공되었습니다 (장비의 타입에 따라서) : 배전 변전소 MV / LV, 케이블 선, 변전소 MV / MV 및 스위칭 스테이션 MV 오버 헤드 라인.

실패율 식의 그래픽 경향. (1) 및 평균 실패 듀레이션 식. (2) 위에서 언급 한 데이터가 표시됩니다에서 해석 22 그림에서 kV의 케이블. 나는 .

한 회사와 특정 기간 사이에 큰 차이가 분명뿐만 아니라 특정 기업 간의 그. 이러한 결과는 보호 구역으로 허용 될 수있다, 5 년간의 데이터의 통계 학적 신뢰성은 전력 공학의 영역에서 불충분하고 이벤트 관찰 방법은 여전히​​ 특정 기업과 다르기 때문. 이러한 장애 및 중단의 장기 관측의 필요성 및 관찰 방법을 수행하기 위해 통일 필요성. 자세한 데이터베이스와, 다른 정보 사업자에 대한 중요하다는 것을 얻을 수있다. 그림에서. 2 실패의 원인의 분석이있다.

2.4 우리는 매개 변수를 개선하는 방법

신뢰성을 향상하는 방법에 대한 일부 가능성이 있습니다:

• 유지 보수 계획 중단을 장비 - 제거. 이 유지 보수시 사용할 수 없기 때문에 특정 요소는 그 기능을 수행 할 수 없습니다.
• 간접 라이브 와이어 작업은 작업 도구에 대한 작업을 중단 새로운 절연 재료를 단축.
• 공칭 차단할 수 원격 제어 연결 해제 스위치의 시간과 비용을 조작 전류 - 제거. 또한 유지 보수가 필요하다.
• 체코 공화국에있는 유통 업체들은 숲 지역에서 절연 오버 헤드 라인을 설치하기 시작.
• 육 불화 황 또는 진공 대신 기름의 회로 차단기에 사용되는.
• 종이 절연 케이블은 폴리에틸렌 절연 케이블로 대체되었다. 데이터베이스 비교있어 1975-1990 과 2000-2004 표에서 2.

그림 1 신뢰성 지수 경향

그림 2 실패 그 원인에 따라

3 신뢰성 CENTERED 유지 보수

종이의이 부분은 평생 사용되는 재료의 추정 및 자원의 효율적인 지출과 관련되어.

유지 보수는, 신뢰성의 관점에서, 장비의 조각 같은 상태 때 특정 요소 (또는 요소 그룹) 이 때문에 유지 보수에 사용할 수 없기 때문에 그 기능을 수행 할 수 없습니다. 그런 다음 각각의 유지 보수 중단을 의미, 원칙적으로, 특정 시스템의 신뢰성의 저하.

요소는 유지 보수에 해당되는 경우, 그것은 작동도 아니다, 도 가능합니다. 시리즈 신뢰성 시스템의 경우에는 정비 정전 전체 시스템의 중단을 야기. 병렬 신뢰성 시스템의 경우, 정비 중단은 시스템의 전체 신뢰성의 저하를 초래; 그렇기 때문에 그 강도와 중단의 평균 지속 기간에 영향을 미치는.

RCM은 유지 보수 스케쥴을 제어하거나 개선하는 것이 가능하게 결정 도구. RCM은 적절한 논리적 결정을위한 기초 데이터를 제공하는 외부 제어 관리 시스템을 기존인가. RCM 법에 의해 얻어진 전체이어서 기존의 관리 스케줄을 수정하거나 다시 정의에 이용된다. 이 방법은 제대로 사용하는 경우, RCM은 기존의 유지 보수 일정을보다 효율적으로 최적화 할 수 있습니다.

신뢰성 중심의 유지 보수의 목적은 전체 운전 비용이 신뢰성의 필요 정도를 유지에 최소화 될 수 있도록 그러한 보수 전략을 수립하는 것이다, 안전 장비의 환경 적 건전성은 운영.

그것은 간단히 다음과 같은 점에서 요약 될 수 우선 여러 단계를 취할 필요가 참조. [4] :

• 따라서 유지 보수의 대상이되는 모든 장비 아이템의 결정은 RCM 프로세스 자체에 참여.
• 장비의 이러한 항목의 기능 결정.
• 장비 노화의 결과 모델의 결정.
• 장비 중요성 판단.
• 장비 고장과 그 결과의 식별.
• 장비의 전체​​ 운영 비용의 방정식과 유지의 최적 형태의 지견 설정 닫.

RCM 구현의 첫 번째 단계는 그들에게 적용되는 유지 보수의 유형을 모든 관리 장비에 대한 결정이다. 일반적으로 다음을 선택할 수 있습니다:

• 유지 보수의 기존 시스템을 유지하려면 (주기적인 예방 정비 순서에 따라) .
• 실패에 대한 작업 (교정 유지 보수) -장비의 안전 운영에 필요한 경우 정기 검사 및 필요한 측정 인식을 수행 할 것.
• 정기 간행물 RCM.
• 조건 RCM에.

기술적 조건 장비의 결정도 그 신뢰성의 관점에서, 우리는 RCM 정기 간행물 두 종류를 구별 할 수 있습니다 (유지 보수 사이클의 최적화) 및 조건에 (유지를위한 구성 요소의 순서를 결정) 참조. [5].

전송 및 유통 네트워크의 지역에있는 변압기 등의 equipmefit의 같은 항목, 야외 및 케이블 라인, 스위칭 소자, 보호 장치, 등. RCM 시스템에 포함됩니다.

이러한 요소의 경우, RCM 애플리케이션을위한 기반은 노화 모델 및 요소의 소위 중요성을 결정하는 것이다. 이것은 주로 소자 유지 비용으로 표현된다, 요소의 수리 비용과 요소 정전 비용.

오스트 라바의 기술 대학에서 전력 공학과에서 우리는 이미 몇 년 동안 RCM을위한 방법론의 개발과 함께 우려하고있다. 우리의 주요 목적은 전력 회사의 유지 보수 시스템에의 실제적인 활용 및 포함입니다. RCM 시스템은 다양한 정보 소스를 활용하고 수천 성분의 유지를 최적화하므로, 그것은 데이터의 단지 동량 유용한 처리 소프트웨어 도구를 설계 할 필요가 있었다.

우리는 분배 전력 네트워크의 프레임 워크에 RCM 구현이 기본적인 방법을 선택 RCM 시스템 이론을 연구 한 후에. 한 가지 방법은 모두 특정 유형의 구성 요소 또는 동일한 형태의 구성 요소의 그룹에 대한 유지 보수 사이클의 최적화에 이르게. 다른 접근 방법은 상태 기반 정비의 최적화에 이르게 (온 - 상태 유지) , i.e, 동일한 유형의 특정 구성 요소의 유지 보수를 최적의 순서로 판정 (참조. [6] ) .

접근법은 분배 네트워크의 특정 성분에 따라 적용될 것이다. 다음과 같이 방법의 비교이며:

• 특정 유형 적힌 부품 보수 사이클 수의 최적화는 높다; 일반적으로, 특정 유형의 각 구성 요소는 낮은 중요성을 가지고, 특정 타입의 특정 구성 요소의 비용이 얻어 질 수 없다, 이벤트의 분석에 (실패, 정전) 특정 구성 요소를 찾을 수 없습니다.
• 유지 보수의 경계에 대한 구성 요소의 순서의 결정은 유지 보수를 수행하는 것은보기의 경제적 관점에서뿐만 아니라 적당한 때부터 정의해야합니다, 장비의 모니터링이 가능합니다 (e.g. 온 1ine 모니터링) , 우리는 장비의 상태 및 중요성을 결정할 수 있어야.

프로그램의 블록도가도에 주어진다. 3 . 기본 입력은 유통 회사의 데이터베이스입니다 (기술 정보 시스템 TIS 및 재무 정보 시스템 FIS), 필요한 판독 대상인. 입력, 프로그램 운영자에 의해 입력 될, 컴포넌트의 상태의 판정을위한 기준이다 주로 (특히 영향의 무게) 특히 구성 요소의 중요성의 결정이 될 것입니다 기준. 게다가, 당국의 부품에 대한 제어가 고려되어야한다, 이러한 전기 공급 규정 된 기준을 순종하지 부과 된 벌금으로.

구성 요소의 유형의 첫 번째 그룹에 대한 프로그램의 출력은 최적의 유지 보수 사이클, 구성 요소의 유형을 다음 최적의 두 번째 그룹에 대한
유지 (그 구성 요소의 상태와 중요성의 좌표) .

3.1 유지 보수 사이클의 최적화

최적의 유지 간격의 결정은 비용 함수에 기초. 장비의 각 항목에 대한, 유지율의 함수로서 전체 운영 비용의 방정식은 셋업 될 필요하고 로컬 최소값이 발견 될. 단순화 된 비용 방정식은 세 가지 기본 부분으로 구성되며, 장비의 조각 작업의 연간 총 운영 비용을 표현합니다:

• 유지 보수 뉴 으
• 수리 비용 없음
• 정전 네바다 비용

추가 비용은 생략. 비용 함수는 다음과 같은 형태를 갖는다:

노스 캐롤라이나 = 뉴 나 네바다 (CZK. 년 ~ *) (3)

특정 비용 항목의 정량화에 대한 주요 단순화 가정이 특별한 비용 항목은 시간에 따라 변화하지 않을 것이라는 사실이다, 또는 비율의 증가는 거의 동일 할 것.

간략화하기 위해 그것은 유지 보수 비용 및 수리 비용이 유지 보수 요금에 의존한다고 할 수있다, 따라서 종류 및 특정 요소의 상태에 (고령화 모델). 중단 비용은 소자의 종류 및 상태에 따라 다르며, 게다가, 전력 시스템의 요소의 위치에 (시스템 구성에 따라) ; i.e. 요소의 중요성.

비용 함수의 특정 부분에 대한 자세한 정보는 참고 문헌 도입. [7] .

사실을 참조하는 모든 “중요성” 특정 구성 요소에 할당 할 수 없습니다 (FIS도, 이용 TIS는 장비의 특정 부분에 데이터를 최대 분할) , 그것은 그룹으로 데이터 분할을 진행하는 것이 필요하다. 그때, 그룹의 유지 보수 간격이 다릅니다. 다음과 중요성에 의해 그룹으로 구성 요소의 부문에 대한 입력 데이터는:

• 소비자의 평가를 위해 특정 유형의 계수의 모든 구성 요소에 대한, 분열과 한계 및 구성 요소의 유형에 대한 그룹의 수.
• 별도로 각 구성 요소의 식별 번호, 유형별로 연결된 소비자의 수, 구성 요소의 가능한 다른 부문.

중요도에 의해 그룹으로 구성 요소의 부분의 결과는 특정 그룹의 구성 요소의 양을 결정하고, 각 구성 요소에 대한 그룹 번호의 양도이며.

그림 3 프로그램의 블록 다이어그램

RCM 분석 자체에 대한 입력 데이터는 유지 보수 비용이다, 수리 비용, 실패율, 실패의 총 시간, 예약 된 중단 시간, 모든 소비자의 수, 자신의 유형을 포함하여, 기준을 순종하지에 중단의 수, 처벌, 소비자의 특정 유형에 대한 전달되지 않은 전기 에너지의 가격, 소비자의 특정 유형에 의해 전달되지 않은 에너지 비용의 관계, 특정 그룹에 의한 정전 비용의 관계, 유지율 및 특정 구성 요소를 통해 평균 전력 전달. 주어진 자료는 연간 고려 시대와 관련된.

이러한 입력 데이터의 소스 기술 기록의 수출이다, 실패 데이터베이스 및 금융 데이터베이스, 또는 데이터가 키보드로 직접 입력되고 특수 파일에 저장된다.

계산 된 최적 유지율에 기초하여 특정 그룹의 모든 장비를위한 유지 보수 스케줄이 생성된다. 예를 들어 최적의 유지율에 있는지 0.2 (그림. 4), 그것은 5 년마다 의미, 유지 보수가 거의 모든 장비에서 한 5을 매년 수행됩니다.

3.2 상태 기반 유지 보수

모니터링 시스템 및 다양한 진단 방법에 의해 장비의 조각의 조건을 판단. 조건에 기초하여 하나의 기능 장애가 발생할 때까지 장비의 조각은 아마도 실행할지 긴 평가할 수있다. 이것은 다소 비싼 문제라는 사실을 참조하여,, 유지 보수의이 유형은 장비의 비용과 운영상 중요한 조각에 특히 적용됩니다, 같은 EHV로, HV 변압기, 등.

입력 데이터의 구조는 특정 성분에 따라 달라. 일반적으로, 이들은 세 그룹으로 분할 될 수있다. 예를 들면, 에 110 다음과 같이 입력 데이터의 구조이다 kV의 전력 회로 차단기:

a) 특정 차단기의 특정 컴포넌트의 식별 식별, 전기 역, 필드 / 콘센트, 서비스에 퍼팅 년, 회로 차단기의 종류, 멸종 매체, 회로 차단기의 일련 번호, 회로 차단기 제작 년도, 드라이브 종류, 드라이브의 유형, 드라이브의 일련 번호, 드라이브 제작 년도 .

그림 4 비용 함수의 그래픽 표현

B) 회로 차단기의이 구성 요소 상태의 조건을 결정하는 데이터, 마지막 작업 날짜, 챔버를 소화 견고, 연락처의 마지막 점검 일, 연락처를 정밀 검사 한 후 압축기의 엔진 시간의 수, 열기 / 닫기의 수 (CO) 연락처의 정밀 검사 후주기, 압축기의 마지막 점검 일 (드라이브) , 압축기를 정밀 검사 한 후 압축기의 엔진 시간의 수, 압축기를 정밀 검사 후 CO 사이클의 개수 (드라이브) , 진단 테스트 날짜, 회로 차단기의 진단 테스트의 평가, 기술 상태 평가 일, 기후 조건, CO 번호, 압축기 엔진 시간의 수, 금속 부품의 조건, 접지선 조건 (비 충전부와 위험한 접촉에 대한 보호) , 절연체의 조건.

C) 회로 차단기의이 구성 요소의 중요성의 중요성을 결정하는 데이터, 회로 차단기 위치, 라인의 종류, 백업의 가능성, 소비의 중요성, 연간 에너지 전송.

조건 및 임피던스 보수의 결과는 장비의 특정 조각의 레이아웃 도면이다 (그림. 5) . 이 그래프에 기초, 유지 보수를위한 부품의 최적의 순서는 다음 결정.

4 연료 전지 시스템

소위에서 “화이트 보고서” EU 회원국에 의해 소비 자신의 국내 총 에너지를 포함하는 신 재생 에너지 원의 약 두 배에 공유에 자신을 저지른 20 LO. 이 전략의 목표는 각 국가가 국가의 조건에 따라 자신의 입력으로 기여한다 전제. 유럽​​ 연합 (EU)의 합의에 따라 체코 생산합니다 896 에있는 재생 가능 에너지 원에서 전기 2010. 그러나 신 재생 에너지 원 중 가장에서 연속성 및 공급의 신뢰성이 큰 문제가있다. 우리 대학 연​​구는 연료 전지의 응용에 집중. 우리는 위로 다시 에너지 저장 어떤 종류의 신 재생 에너지 원의 증가 공유를 지원하기 위해 그들을 좋아.

연료 전지 파워 플랜트의 전류 생성의 안정성은 가장 중요한 문제 중 하나이다. 미국 및 일본의 여러 연료 전지 파워 플랜트의 신뢰성 저하에 대한 이유의 분석은 작게하여 강제 종료의 광대 식물 성분의 밸런스의 실패에 기인 한 것으로 나타났다.

그림 5 조건 및 중요성에 의해 유지

궁극적으로, 연료 전지 플랜트의 온 - 스트림을 가질 수 availabilities 98-99%, 현재, 종래의 수소 플랜트에서 달성되는 값 (참조. [8] ).

연료 전지 시스템의 신뢰성이 큰폭으로 스택의 모듈성 발생할 것이다 (유지 보수 전용 부분 종료의 용이성이 필요합니다) , 또한 극한의 상황에서도 작동하는 고도의 스트레스를 움직이는 부품의 자신의 부족 및 유지 보수의 용이성에 기인해야한다. 모듈러 유닛의 사용은 그 전체 모듈의 교체를 허용하도록 설계 될 수 사이트 레이아웃을 허용, 어떤 부품의 경제적 사용을 허용뿐만 아니라 출력 손실을 최소화 할뿐만 아니라,. 또한, 예비 모듈을 교체하여, 식물은 일상적인 유지 보수 기간 동안 전력에서 작동 할 수, 이 필요합니다. 심지어 예비 부품없이, 부분적인 종료가 실패의 경우에 필요한 될 수 있도록 식물을 설계 할 수.

다음 조건은 계통 연계 형 식물에 필요한:

• 전기의 높은 품질을 유지하기 위해 (고조파, 전압 조절, 주파수 변경, 등) .
• 시스템 고장의 경우에 적절한 보호를 제공하기 위해.

의 경우 “그리드에 전기를 전혀 공급하지” 공장 장착해야 “전력 보호 시스템 역방향,” 더미로드 또는 다른 적절한 장치 일 수있다.

연료 전지 발전기는 고려되고있는 계통 연계 (그리드 병렬) , 계통 연계는 상륙 (계통 정전시의 로컬 부하에 전력을 공급), 그리드 독립적 인 (독립형) 뿐만 아니라 연결 그리드 (전원 가져 오기하지만 그리드에 내보낼 수) 작업 (참조. [9] ) .

설비 그리드는 전체적으로 안정적인 전원이지만, 디자인은 수 상당한 전압 서지 또는 강하, 순간적인 중단이 오류를 취소 할 수 있습니다. 최근에, 그리드 정전이 자주 발생하고 있습니다. 또한 백업 등의 연료 전지 발전소 및 그리드의 조합을 사용하는 경우, 전원의 전례 가용성이 달성 될 수있다.

연료 전지 시스템은 높은 에너지 효율을 가지고, 유해 배기 가스 제로 또는 제로에 가까운 방출 (수소를 사용) . 그러나, 상업적인 사용에서 FC를 유지 몇 가지 문제가 있습니다.

4.1 FC의 적절한 유형

최대 교통 및 주거 전력 출력 100 킬로와트 -는 저온 FC를 사용하고 난보다 발전소 출력 이상 MW-고열 FC를 사용.

이 논문에서 FC에만 주요 재료 요구 사항을들 수 있습니다. 모든 FC 유형 sulfhr 물질은 독성 영향을 미칠를 들어.

• PEMFC (양성자 교환 막 연료 전지 고체 - 퍼 플루오르 술폰산) -양성자 전도도와 좋은 중합체 electrolyie을 필요, 연료로 매우 순수한 수소, 입력 가스 가습해야, 고가의 백금 촉매, 그들은 높은 성능 저하를 가지고 CO의 독성 영향이.
• FC (알칼리성 연료 전지 액체 수산화 칼륨) -반응물로 순수한 수소와 순수한 산소를 필요로 CO와 C02의 독성 영향이.
• AFC (테플론 결합 탄화 규소 상에 분산 인산 연료 전지-1iquid 인산) -고가의 귀금속 촉매를 사용, 마이그레이션 할 수 Iiquid 전해질, 와 CO의 독성 영향이.
• CFC (용융 탄산염 연료 전지, 용융 알칼리 (칼륨이나 나트륨) 탄산 리튬 알루미늄 산화물 내에 유지 (LiAI02) 매트릭스) -마이그레이션 할 수있는 높은 온도의 액체 electrolyie이, 제대로 설계 스테인레스 스틸.
• OFC (고체 산화물 연료 전지 고체 트리아 - 안정화 지르코니아) -동일한 열팽창 계수와 양호한 시일 관리와 고온 부품을 필요. 불행하게도, 모든 세라믹 건축은 높은 내부 저항에게 원인.

4.2 연료

연료 전지 반응은 수소를 필요, 그러나 화석 연료에서 수소를 ofproducing 방법은 여러 가지가 있습니다. 전기를 자연 에너지에 의해 생성되면 (태양 광 발전, 풍력 발전, 등) , 물은 수소 가스를 얻기 위해 전기 분해 수.

• 수소 전용 물 배출 (생산의 따라 달라집니다) .
• 메탄올 연료 1iquid (농축 된 에너지) 그러나 약 250 ~ C로 가열 개혁 필요.
• 가솔린-광범위하게 사용할 수 있지만, 약을 가열 개혁 필요 800 “C . 휘발유는 유황이 포함되어 있으면, 용이하게 개질 할 수없는.
• 바이오 디젤은 가솔린과 같은 유사하지만 황을 포함하지 않는, 독성이없고, 생분해.
• 천연 가스 내부의 높은 온도 FC의 개혁, 황 화합물을 먼저 제거해야합니다.

중공업 오스트 라바의 영역에서 우리는 폐수 처리 또는 탄광에서 농업 메탄에서 바이오 가스를 사용하고 싶습니다.

4.3 수소의 저장

이 수소 저장의 방법은 여러 가지가 있습니다 만, 또한 자신의 문제:

• 고압 수소 탱크 고압 (예를 들면, 35MPA는) 무거운 강력한 탱크를 필요로.
• 흡착열 스토리지 - 금속 수소와 탄소 나노 튜브는 매우 높은 저장 용량을 합금 갖지만 그 창고 상당히 무겁고 매우 고가.
• 액체 수소를 단열 탱크 극히 낮은 온도를 필요 (-253'O 원인 물질 곤란.

4.4 가격

가격은 현재이 기술의 상용화가 직면하고있는 가장 중요한 문제 중 하나입니다. 화석 연료의 오늘 가격의 경우, FC는 다른 소스들과 경쟁 할 수있는 기회가 없어.

5 결론

전력 업체들은 unsupplied 전력을 얻어됩니다 대비해야합니다. 장애 및 전기 에너지의 전송 및 disinbution있는 정전 모니터링 네트워크 요소의 신뢰성의 판정 및 소비자 전기 에너지의 공급에 필요. 잘못 입력 데이터 리드, 물론, 올바른 연산 방법이 사용되는 경우에도 false 결과에. 신뢰성의 평가를 위해 필연적 그것은 장비의 검사 조각의 개수 및 범위에있는 데이터를 가질 필요가있다. 우리는 올해부터 전력 공학과의 연구 직장에서 관찰과 실패의 분석을 canying되었습니다 2000. 전력 공학의 분야에서 실패보다는 적은 수를 참조, 결과는 몇 년 후 믿을 수있을 것입니다. 큰 데이터 범위, 더 정확하게는 통계 결과가 될 것입니다. 우리는 또한 다른 나라의 데이터로 데이터베이스를 향상시킬 수있는 가능성이 기쁠 이유입니다. 항목의 신뢰성에 대한 지식은 유통 네트워크 장비의 결함이 생산 실행을 찾는 수 있습니다, 실패의 원인 oftenest, 긴 정전은 특정 연도에 특정 장비를 일으키는 방법, unsupplied 에너지의 가장 큰 양의 영역, 정전 등의 비용. 항목의 신뢰성에 대한 지식은 더 많은 오늘날 요청되는 도매 소비자의 연결을위한 신뢰성 계산에 필요한.

대리점은 전력 시장에서 경쟁 할 수 있도록 효율적으로 자원을 낭비 할 필요가. 이는 장비의 신뢰성을 높일 새로운 재료의 적용없이 불가, 결국 완전히 유지 보수에 필요한 시간을 취소 검사 사이의 시간을 연장하고 감소. 상품의 신뢰성없이 신뢰성 중심 정비 시스템을 도입하는 것은 불가능하다. 이 공헌, RCM의 이론은 한마디로 요약된다. 가장 큰 문제는 믿을 수있는 업데이트 된 입력 데이터를 찾기 위해 항상. 따라서 기본 태스크는 특정 지역 배전 회사에서 특정 데이터베이스의 기존의 구조에서의 변화이다. 이 프로그램은 보편적 할 목적으로 개발 된, 그것은 접근 정비주기의 최적화 및 유지를위한 구성 요소의 순서의 결정을 모두 해결할 수 있도록. 프로그램의 모든 변수가 입력 된 데이터베이스로부터 입력하고 키보드의 수단에 의해 편집 될 수있다. 우리의 접근 방식의 새로운 유통 회사에서 실제 데이터에의 적용입니다. 한 유통 업체는 장비의 여러 종류에 대한 유지 보수 일정에 우리의 결과를 포함하기 때문에이 확인됩니다.

연료 전지와 첫 경험 옵션을 단독 운전하는 계통 정전시 지역의 중요한 부하에 전력 공급을 할 수 있음을 보여줍니다.

이 기능은 기저 부하에서 작동 그리드에서 최대 전력을 그릴 수있는 독립 실행 형 ftiel 전지 시스템 수. 대부분의 연료 전지 시스템의 가용성을 제공하도록 설계되고있다 >959난 ~. 이러한 식물의 일부는 가용성의 더 높은 수준을 달성하기 위해 병렬로 접속 될 수있다. 이는 FC의 안정적인 작동을 위해 새로운 싼 재료를 개발하는 것이 필요하다.

수신 통보

이 작품은 교육부에서 지원, 체코 공화국의 청소년 및 스포츠. 프로젝트 MSM6198910007.

참조

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에너지 공학 국제 저널 2011; 1(1): 12-18 DOI: 10.5923/j.ijee.20110101.03

고조파 사례 연구:

완화 고조파에 의한 안전한 식품 생산

높은 automized 프로세스는 자주의 VFD를 포함, 전원에 고조파를 야기하는. 이 기계에 영향을 미칠 수있는 생산 라인의 다운 타임이 발생할 수 있습니다. 이 도르트문트의 주요 식품 가공 공장에서의 경우와, 독일.

배경

식품 가공 공장에의 연합의 일부입니다 300 약에 독립적 인 소매 딜러 및 공급 업체 540 식료품 점. 센터입니다 100.000 제휴 정육점과 평방 미터의 창고 및 유통 센터. 정육점 주인은에서 화재 파괴 된 후 2009, 그것은 재건에 확장했다 2011 에 18.000 평방 미터 대형 정육점. 끝의 완료시기 2011, 새로운 가공 공장은 생산 250 식료품 점과 최대 고기 톤 25 소시지의 톤 매일. 새로운 정육점 예술 물류 및 육류 가공 시스템의 상태를 포함.

도전

여섯 펄스 변환기의 새로운 고기 절단기 만든 전형적인 전류 고조파에 접속의 VFD (5일, 7일, 11일, 13일, 등). 이러한 고조파 전압 정류 노치 결과, 전체 생산 프로세스를 좌우 어느. 고조파 조명에 정전과 장애의 원인. 또한 소시지 스터핑 영향 및 프로세스 흐름을 방해 긴 생산 정지를 야기. 때때로까지 직원의 절반 인해 과정에서 장애에 하루에 집에 보낼 수 있었다.

솔루션 - 고조파 보상 기능 활성 고조파 필터

식품 가공 공장은 전력 공급의 문제를 제거하기 위해 활성 고조파 필터를 사용하기로 결정. 설치된 시스템의 용량을 하나의 필터로 구성 300 고기 절단기 위해 필요한 고조파 힘을 제공하는 고조파 보정.

결과

설치 및 짧은 시운전 후, 모든 불안 고조파 취소 및 정류 노치가 사라 하였다. 모든 고기 절단기가 지금 할 수, 처음으로, 동시에 시작되어야, 조명이나 소시지 스터핑 처리에 영향을주지 않습니다.

출처: 활성 고조파 필터

고조파 완화로 출력을 증가 30%

수처리 공정 유체의 대량 처리하는 가변 속도 펌프를 다수 포함. 그들의 가변 주파수 드라이브의 전기적인 동작을 최적화하기 위해 액티브 고조파 필터링 기술을 사용함으로써, 스웨덴에서 주요 수처리 공장함으로써 시스템의 최대 출력 용량을 증대하기 위해 관리 30%.

덕분에 활성 고조파 필터 우리는 지금 처리 할 수​​ 있습니다 30% 피크 수요의 기간 동안 더 많은 유체. 우리는 또한 에너지를 절약.

– 프로젝트 관리자

배경

처리 시설은 고텐부르그 하수 작품의 일부입니다. 그것은 중 하나입니다 스칸디나비아의 모든 오염으로부터 환경을 저장의 중심에서 가장 큰. 무거운 요구에, 이 중요한 지역 인프라에 대한 두 가지 기본 요구 사항은 일정하게 작동하고 충분한 처리 능력이다. UPS 전원 백업 시스템은 안전하고 안정적​​인 전력 공급을 보장하기 위해 중요하다.

플랜트의 용량을 증가시키기, 17 새로운 VFD 제어 펌프는 가공 공장에 설치되었다. 이것은 크게 전기 시스템에서 고조파 왜곡을 증가시키고 그 결과 과전류는 UPS가 녹아 융합 발생. 이 문제를 방지하려면, 펌프는 느린 속도로 실행 된. 그것은 수요 아래의 처리 용량을 환산 그러나 이것은 임시 해결책이었다. 주파수 변환기는 잠재적으로 손상 고조파 잘 알려진 소스 아르.

고조파 제거 - 도전

최고의 스웨덴어 컨설팅 회사를 컨설팅 한 후, 가공 공장은 활성 고조파 제거 기술의 구현을 찾는 공개 조달 프로세스 발표. 대상 고조파를 제거함으로써 전체 처리 용량을 검색하기위한 것이었다.

솔루션 - 액티브 필터 장치

결과는 두 가지의 설치했다 600 KVA 활성 고조파 필터 공급하는 두 개의 변압기를 관리하는 단위 2160 KVA. 특성의 개수가 있었다 특정 고조파 필터 식물의 선택에지도 솔루션:

• 유연한 연결 및 시스템 치수
• 연결된 다른 장비 유지 보수 비용 절감
• 장애 무료 전기 환경
• 감소 된 에너지 소비를 통해 변압기 손실 감소

고조파가 제거 - 결과

시스템에서 고조파를 제거하는 것은의 증가 된 최대 출력 용량 귀착 30%.

게다가, 가공 공장은 이제 고조파 왜곡에 대한 임계 값 이하로 동작하도록 관리 (SS 421 1811). 이 공장은 현재 에너지 소비 감소 및 개선 된 환경 성능을 추가로 혜택을 즐긴다.

출처: 활성 고조파 필터

AHF는 라디에이터 생산 거림을 감소

오늘날의 산업은 끊임없이 새로운 도전에 직면. 지역 사회가 성장함에 따라, 에너지 집약적 인 생산 공정 큰 기업은 그리드에 미치는 영향을 감소의 도전에 직면하고 있습니다. 플리커 방출 수준은 잠재적으로 계통에 다른 산업을 방해 할 수 있습니다.

배경

식물입니다 55000 벨기에 평방 미터 라디에이터 공장, 그것은 전체에 대한 생산 수있는 6 개의 생산 라인으로 구성 5000 하루에게 라디에이터. 생산 공정은 프레스로 구성, 심 용접 및 스폿 용접. 이 과정은 본질적으로 요구하는 매우 에너지 등 전력 그리드에 대한 큰 수요를 둔다. 너무 높은 pst 파일의 값의 결과로 공급 변전소에 큰 전압 강하를 생성하기 위해 결합 이러한 프로세스. 공장에서 문제가 발생하는 지역의 전력 회사가 동일한 변압기에 다른 소비자를 연결 할 때 깜박이는 불빛.

도전

지역 전력 회사가 요구하는 태평양 표준시 95% 값을 초과 할 수 없습니다 0,7. 동안 측정 된 값을 2009 에 pst 파일 동등한 정상을 보였다 1,6. 이 목표를 달성하는 것은 인해 빠르게 변동하는 부하에 만만한 없었다, 및 용접 기계 같은 높은 숫자로 발생할 수있는 여러 가지 부하 패턴.

활성 고조파 필터 - 솔루션

활성 고조파 필터 판매 선도 응답 시간은 전력 회사가 요구하는 값에 도달하기 위해 고객에 대한 필요성이 있었다. 시스템은 6 개 단위로 구성, 그것의 전체 만드는 2,1 전압 강하를 보상하기 위해 지속적인 전력 MVAR.

활성 고조파 필터의 설치 결과를 생성

활성 고조파 필터를 설치 한 후,, 공장은 아래에 자신의 pst 파일의 값을 유지 관리하고있다 0,63, 수에 관계없이 용접 라인을 동시에 실행. 기준값은 외부 컨설턴트에 의해 측정 및 로컬 유틸리티에 의해 승인 된. 하강 플리커 값의 부작용으로, 공장은 이제 안정화 된 생산 환경을 즐긴다.

출처: 활성 고조파 필터

STATCOM AHF는 플리커를 감소

때문에 로컬 그리드의 사용 증가에, 플리커 방출의 엄격한 제한되었다 필요성. 유럽​​에서 가장 큰 철강 선 생산 업체 중 하나는 STATCOM 솔루션을 설치하고 자신의 플리커 배출량을 낮추는 방법으로 문제를 관리.

배경

가공 공장은 유럽에서 가장 큰 철강 선 프로듀서, 년에 설립 된 독일의 산업 그룹의 일부 1856. 이 회사는 철근 메쉬 격자를 생성. 생산 라인은 다양한 용접 장비로 구​​성되어 있습니다, SCHLATTER AG에서 스폿 용접 등의. 모든 강력한 스폿 용접의 경우는 그대로, 급격한 전류 소비는 전압 변화를 야기, 이렇게되면 깜박임을 생산.

도전

인해 영역의 팽창 및 재생 에너지의 증가 된 양에, 그것은 낮은 플리커 기여하는 데 필요한되었다. 초기 기준 측정은 태평양 표준시까지 플리커 수준을 보여 주었다 2 및 Plt의 1.4. 학습과

합병증의 경우는 주변의 전기 그리드의 활동 전환이 많이 발생 하였다. 이 높은 배경의 흔들림과 측정을 더욱 어렵게 만들기 위해 기여. 최종적으로, 생산 타입이 현재 실행에 의존, 플리커는 달라집니다.

AHF에 의해 STATCOM - 솔루션

용액 SCHLATTER AG와 협력하여 제공되었다, 사람은 또한 용접 라인을 제공.

구성된 STATCOM 솔루션 7 300/690W 물은 활​​성 고조파 필터를 설치 한 냉각. 공칭 설치 전원이 2.5 MVAR. 냉각 완전히 물 STATCOM 동적 하중을 따른다. 제조 변화 또는 이용 새로 설치된 장비 보정 시스템의 조정에 대한 필요에 이르게 어느. AHF 유닛은 전용 트랜스포머를 통해 설치하고 자신의 중간 전압 측정 지점을 사용했다.

배달 결과

STATCOM 솔루션 Plt의에 플리커 수준을 감소 0.6. 감소 무효 전력은 소비 전류를 하강 25-40%. 전압에 딥 20 kV의 레일은 100V 주위에 500V 정도에서 감소 하였다.

출처: 활성 고조파 필터

활성 고조파 필터는 동적 테스트 베드를 개선

제조 산업에서 주요 선구자들은 동적 테스트 베드의 전원 네트워크에 문제를 야기. 여기에, 활성 고조파 필터의 오른쪽 조합의 설치가 좋은 결과로 100 차 고조파를 보상. 고조파 및 전압 노치 모두는 장비의 최상의 성능을 가능하게 감소.

케이스 배경

테스트 벤치, 유럽​​의 주요 생산 공장의 개발 부서가 소유, 개발 단계에서의 테스트에 사용되는 구성 요소. 다른 시험 조건은 프로그램 될 수있다, 이는 테스트 벤치에게 매우 동적 속성을 제공합니다.

고조파 보상 도전

동일 변압기 시험대의 두 부분에 접속되어있다. 그의 부하 전류 진폭이 약에 최대 0에서 변경할 수 있습니다 매우 동적 부하 100 MS, 그것은 동시에 테스트 벤치의 두 부분을 실행하는 것은 불가능했다. 최대의 전압 노치 25% 과 조합하여 매우 높은 고조파 교란이 방해. 이것은 EN61000-2-4에서 한도를 초과뿐만 아니라 테스트 시설에서 심각한 지연 초래.

활성 고조파 필터 - 솔루션

전력 품질 문제점을 해결하기 위하여, 여러 활성 고조파 필터는 교란을 보상하기 위하여 설치된. 두 200/480V 필터는 조합 100 차수까지의 모든 주파수를 보상 할 것을 함께 한 100/480V 필터를 설치 한. 셋째는 고차 고조파 및 고조파를 보상하는 동안 처음 두 필터는 낮은 고조파를 보상하기 위해 사용될 수있다. 세 단위는 공유하도록 구성

100/480V 필터가 높은 순서 작업과로드 만. 이것은 매우 짧은 응답 시간과 상당히 낮아 부하 장애의 결과.

고조파 보상 - 결과

활성 고조파 필터 설치에 감사, 전압 노치가 감소 될 수있다 10%. 게다가, 고조파는 EN61000-2-4에 규정 된 요구 수준으로 감소 하였다. 지금, 두 테스트 벤치는별로 전력 품질 문제로 인한 어떤없이 동시에 실행할 수 있습니다.

출처 : 활성 고조파 필터