دانلود فایل های آموزشی

دانلود نمونه سوال فایل های آموزشی و پژوهشی نقد و بررسی مظالب دانشگاهی پروژه های دانشجویی تحقیق و مقاله

برای دانلود متن کامل پایان نامه ها اینجا کلیک کنید

پایان نامه - پایان نامه های کارشناسی ارشد


--------------------------------------------------- نکته مهم : هنگام انتقال متون از فایل ورد به داخل سایت بعضی از فرمول ها و اشکال (تصاویر) درج نمی شود یا به هم ریخته می شود یا به صورت کد نمایش داده می شود ولی در سایت می توانید فایل اصلی را با فرمت ورد به صورت کاملا خوانا خریداری کنید: سایت …


دانلود پژوهش - جدید

متن کامل پایان نامه را در سایت منبع fuka.ir می توانید ببینیدواژه‌های کلیدی: برنامهریزی تعمیر و نگهداری پیشنهادمحور، برنامهریزی سیستمهای قدرت، قابلیت اطمینان، تجدید ساختار.

فصل اول
مقدمه

1-1- تعریف تعمیر و نگهداری
تعمیر و نگهداری عملیاتی است که در آن یک وسیله، در بازهای معین، مورد ترمیم قرار میگیرد. تعمیر و نگهداری برای جلوگیری، کاهش یا رفع زوال آن وسیله میباشد.
هدف از تعمیر و نگهداری توسعه دادن طول عمر تجهیزات یا افزایش زمان متوسط تا خرابی بعدی میباشد. گذشته از این، انتظار میرود که سیاستهای موثر تعمیر و نگهداری بتواند فرکانس وقفهی خدمات و بسیاری از نتایج نامطلوب آن وقفهها را کاهش دهد. تعمیر و نگهداری به صورت واضحی بر روی قابلیت اطمینان اجزا و کل سیستم اثر میگذارد. کمتوجهی به تعمیر و نگهداری باعث تعداد زیادی خرابی پرهزینه و کارایی ضعیف سیستم میشود و بنابراین قابلیت اطمینان تنزل پیدا میکند. توجه بیش از حد به تعمیر و نگهداری گرچه قابلیت اطمینان را افزایش میدهد، ولی هزینهی آن را نیز به شدت افزایش میدهد. در یک برنامهریزی موثر تعمیر و نگهداری باید بین هزینه و قابلیت اطمینان تعادل برقرار کرد [2].
در استانداردهای موجود برای سیستم قدرت، تعمیر و نگهداری تجهیزات الکتریکی اینچنین تعریف شده است:
“تعمیر و نگهداری، حفظ و نگهداری شرایط لازم برای بهرهبرداری از تجهیزات الکتریکی در جهتی است که به کار گرفته شده است” [3].
بنابراین، تعمیر و نگهداری تضمین میکند که سیستم در زمینهای که برای کار کردن در آن طراحی شده است، از نظر الکتریکی در شرایط امنی کار کند.
در حالت کلی، تعمیر و نگهداری به دو گروه اصلی تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و تعمیر و نگهداری اصلاحی تقسیمبندی میشود. تعمیر و نگهداری پیشگیرانه به منظور حفظ صحت عملکرد سیستم و تامین قابلیت اطمینان مورد نیاز صورت میگیرد. برای این منظور عملیات منظمی از قبیل بازرسی عملکرد سیستم، تمیزکاری، تنظیم، روغنکاری و نظایر آن اجرا میشود و قطعاتی که در شروع مرحلهی فرسایش میباشند و یا به عنوان قطعه مازاد موازی از کار افتادهاند، توسط قطعات نو و سالم جایگزین میشوند. هدف از این عملیات، محافظت سیستم در اجتناب از وقوع از کار افتادن بیش از حدود مطلوب است. تعمیر و نگهداری اصلاحی در صورت وقوع هرگونه نقصان در عملکردهای سیستم انجام میگیرد و هدف از اجرای آن بازگرداندن سریع سیستم به شرایط مطلوب برای عملکرد کامل است. این کار با تعویض، تعمیر و یا تنظیم قطعاتی که موجب توقف سیستم شدهاند، صورت میگیرد [4].
1-2- راهکارهای تعمیر و نگهداری
شرکتهای برق به مسئلهی تعمیر و نگهداری تکیه میکنند تا تجهیزاتشان را تا جایی که امکان دارد در شرایط کاری خوبی حفظ نمایند. در گذشته، روال اصلی تعمیر و نگهداری بیشتر شامل فعالیتهای از پیش تعریفشده بود که در بازههای منظم انجام میشدند (تعمیر و نگهداری زمانبندیشده). ولی، چنین روش تعمیر و نگهداشتی ممکن است مقداری ناکارآمد باشد، زیرا ممکن است در بلندمدت بسیار پرهزینه باشد و همچنین ممکن است نتواند طول عمر تجهیزات را به اندازهای که امکان پذیر میباشد، افزایش دهد. بنابراین بسیاری از شرکتها، برنامهریزی تعمیر و نگهداری با بازههای ثابت را با برنامههای انعطافپذیر مبتنی بر بررسیهای مورد نیاز و حق تقدم، یا مطالعهی اطلاعات بدست آمده از طریق پایش شرایط (تعمیر و نگهداری پیشگویانه)، عوض کردهاند.
روشهای تعمیر و نگهداری پیشگویانه شامل یک گروه از برنامهها میباشد که تعمیر و نگهداری قابلیت اطمینانمحور نامیده میشوند. در یک راهکار تعمیر و نگهداری قابلیت اطمینانمحور میتوان روشهای تعمیر و نگهداری جایگزین مختلفی را با هم مقایسه کرد و هر کدام که برای حفظ قابلیت اطمینان تجهیزات به صرفهتر میباشند را انتخاب کرد. برنامههای تعمیر و نگهداری قابلیت اطمینان محور توسط برخی از شرکتهای برق به عنوان یک ابزار مفید به کار گرفته شدهاند.
بسیاری از نوشتهها تنها مربوط به جایگزینی در حالتهای پس از خطا و هنگام تعمیرات میباشند و احتمال انواع دیگر تعمیر و نگهداری را که منجر به بهبود کمتری با هزینه ی کمتری میشوند را نادیده میگیرند. قدیمیترین روشهای جایگزینی، روشهای جایگزینی براساس عمر تجهیز و جایگزینی انبوه میباشند. در جایگزینی براساس سن، یک تجهیز در یک سن معین و یا زمانی که دچار خرابی میشود، جایگزین میشود. در جایگزینی فلهای، تمام تجهیزاتی که در یک کلاس میباشند، در یک بازهی از پیش تعیینشده، یا زمانی که دچار خرابی میشوند، جایگزین میگردند. راهکار جایگزینی فلهای برای اجرا بسیار آسان میباشد، به خصوص اگر سن تجهیزات نامعلوم باشد، همچنین میتواند اقتصادیتر از راهکارهای مبتنی بر جایگزینی یک تجهیز باشد. راهکارهای جدیدتر برای جایگزینی، گاهی مبتنی بر مدلهای احتمالی میباشند بنابراین میتوانند خیلی پیچیدهتر باشند. در هر صورت، در بسیاری از کاربردهای الکتریکی، تعمیر و نگهداشتی که بهبود محدودی را نتیجه میدهد، به عنوان راهکار اصلی استفاده میگردد و مدلهای جایگزینی فقط نقشی ثانویه دارند.
برنامههای تعمیر و نگهداری شامل طیف وسیعی میشوند و میتوانند بسیار ساده یا بسیار پیچیده باشند. شاید سادهترین برنامه، اتخاذ یک زمانبندی تعمیر و نگهداری انعطاف ناپذیر باشد، که در آن فعالیتهای از پیش تعیینشده در بازههای زمانی ثابتی انجام میشوند. زمانی که تجهیزی دچار خطا میشود، تعمیر و یا تعویض می گردد. تعمیر و تعویض، هر دو بسیار پرهزینهتر از یک عمل تعمیر و نگهداری تنها میباشند. بازههای تعمیر و نگهداری به طور معمول براساس تجربهی طولانی مدت انتخاب میشوند.
تعمیر و نگهداری قابلیت اطمینانمحور به شدت مبتنی بر ارزیابی منظم شرایط تجهیز میباشد و بنابراین، زمانبندی تعمیر و نگهداری انعطافناپذیر را به کار نمیبندد. مشاهده شده است که تعمیر و نگهداری قابلیت اطمینانمحور تاحدی مفهومی سیال میباشد و در منابع مختلف به صورتهای متفاوتی تعریف شده است. تعمیر و نگهداری قابلیت اطمینانمحور همیشه مبتنی بر پایش شرایط نمیباشد، بلکه به دیگر خصوصیات مانند حالات خرابی، بررسی آثار، بررسی نیازهای اجرایی و حق تقدم ها نیز بستگی دارد.
بهینهسازی تعمیر و نگهداری پیشگیرانه، راهکار دیگری است که ادعا میشود از تعمیر و نگهداری قابلیت اطمینانمحور کاراتر میباشد. بهینهسازی تعمیر و نگهداری پیشگیرانه بیشتر مبتنی بر تجزیه و تحلیل ماموریت، نسبت به تجزیه و تحلیل سیستم میباشد و دارای قابلیت کاهش موثر تعداد ماموریتهای لازم برای تعمیرات میباشد. برنامههایی مانند تعمیر و نگهداری قابلیت اطمینان محور و بهینهسازی تعمیر و نگهداری پیشگیرانه برای تضمین بهرهبرداری اقتصادی نیروگاهها بسیار مفید میباشند.
برای یک ارزیابی کامل از تاثیر روشهای تعمیر و نگهداری، اول باید دانست که کاربرد آن روشها، چقدر طول عمر یا مدت زمان متوسط تا خطای یک تجهیز را گسترش خواهد داد. برای پی بردن به این، نیاز به یک مدل ریاضی از رویه ی زوال تجهیز میباشد، که سپس با یک مدل که اثرات تعمیر و نگهداری را توصیف میکند، ترکیب میشود. چندین مدل ریاضی برای این منظور پیشنهاد شدهاند، که آنها یک پیوند بین تعمیر و نگهداری و قابلیت اطمینان برقرار میکنند. زمانی که یک مدل ریاضی ساخته شد، فرآیند میتواند نسبت به تغییر یک یا چند متغیر بهینه شود.
مدلهای ریاضی سادهتر، مبتنی بر بازههای ثابت تعمیر و نگهداری میباشند و نتیجهی بهینهسازی پیدا کردن کم هزینهترین تناوب تعمیر و نگهداری میباشد. مدلهای پیچیدهتر، از ایدهی پایش شرایط استفاده میکنند، که تصمیم راجع به زمان و طول بازههای تعمیر و نگهداری به شرایط واقعی (مرحله زوال) تجهیز بستگی دارد. بنابراین برخی از انواع پایش (برای مثال بازرسی) باید جزئی از مدل باشند. مدلهای ریاضی میتوانند قطعی و یا احتمالی باشند [1].
1-3- برنامهریزی تعمیر و نگهداری در سیستم های قدرت
امروزه تعمیر و نگهداری یکی از مهمترین مسائل مطرح در برنامهریزی صنایع میباشد که صنعت برق نیز از آن مستثنی نیست. با توجه به اهمیت این صنعت در توسعهی صنایع دیگر و حجم عظیم سرمایههای موجود، در این صنعت رویکرد ویژهای به مسئلهی تعمیر و نگهداری صورت میگیرد. علاوه بر آن، با توجه به افزایش تقاضای توان، سیستمهای قدرت شاهد توسعهای سریع در دهههای اخیر بودهاند. بنابراین کیفیت توان و قابلیت اطمینان به مقولهای مهم در بهرهبرداری سیستمهای قدرت تبدیل شدند. این نیز به نوبهی خود تعمیر و نگهداری مولدها را در بهرهبرداری سیستم قدرت خیلی با اهمیت کرده است [4 و 5].
برنامهریزی تعمیر و نگهداری واحدهای تولیدی یکی از مسئلههای مهم مرتبط با برنامهریزی و بهرهبرداری سیستمهای قدرت میباشد. برنامهریزی تعمیر و نگهداری بسیاری از برنامهریزی های بهرهبرداری کوتاهمدت و بلندمدت را تحت تاثیر قرار میدهد. برای مثال در مشارکت واحدها، بهینهسازی واحدهای آبی و تلمبهای ذخیرهای، محاسبات قابلیت اطمینان و قیمتگذاری تولید، از برنامهریزی تعمیر و نگهداری به عنوان یک ورودی بهره میبرند. بنابراین برنامهریزی تعمیر و نگهداری غیربهینه می تواند تاثیر ناخوشایندی بر روی برنامهریزیهای دیگر بگذارد. تعمیر و نگهداشتی که بهینه طراحی نشده باشد، به صورت مستقیم بر روی افزایش انرژی توزیعنشده اثر میگذارد. همچنین، برنامهریزی تعمیرات غیربهینه موجب افزایش هزینهها و کاهش قابلیت اطمینان سیستم میشود [6 و 7].
برنامهریزی تعمیر و نگهداری برای کاهش خطر خروج و بهبود دسترسپذیری تجهیزات الکتریکی، ضروری میباشد. برنامهی تعمیر و نگهداری باید پدیدههای مربوط به تولید، خروج تصادفی مولدها، تامین سوخت و انتقال را در نظر بگیرد. یک برنامهریزی تعمیر و نگهداری بهینه باعث افزایش قابلیت اطمینان، کاهش هزینههای تولید، افزایش طول عمر مولدها و کاهش فشار برای تاسیسات جدید میشود. بنابراین، برنامهی تعمیر و نگهداری بهینه میتواند منجر به صرفهجویی قابل توجهی در هزینههای بهرهبرداری و کاهش انرژی توزیعنشده شود [7 و 8].
مسئلهی برنامهریزی تعمیر و نگهداری تجهیزات تولید و انتقال، بازهی زمانی خروج برای تعمیر و نگهداری برنامهریزیشده برای هر تجهیز را در یک افق زمانی یک یا دو ساله و با هدف کاهش هزینهی بهرهبرداری و یا افزایش قابلیت اطمینان، تعیین میکند. بنابراین، هدف مسئلهی برنامهریزی تعمیر و نگهداری تجهیزات سیستم قدرت، تخصیص بازههای تعمیر و نگهداری مناسب برای تجهیزات و یافتن جدول زمانی برای آنها میباشد. این برنامهریزی منجر به کاهش خطاهای سیستم، افزایش عمر مفید مورد انتظار و بازدهی اقتصادی سیستم قدرت می شود [5 و 9].
1-4- افقهای زمانی برنامهریزی تعمیر و نگهداری
زمانبندی تعمیر و نگهداری مسئلهای بهینهسازی میباشد، بنابراین تغییر دورهی تعمیر تجهیزات سیستم از چند روز تا چند هفته، بر قابلیت اطمینان سیستم اثر میگذارد. به همین دلیل، مطالعات زمانبندی تعمیر و نگهداری باید در افقهای زمانی مختلف صورت گیرد. افقهای زمانی مورد نظر در زمانبندی تعمیر و نگهداری به افقهای زمانی کوتاهمدت، میانمدت و بلندمدت تقسیم میشود. این تقسیمبندی با توجه به اطلاعات مورد استفاده در زمانبندی تعمیر و نگهداری و اهداف متفاوت در هر افق زمانی صورت میپذیرد.
1-4-1- زمانبندی تعمیر و نگهداری بلندمدت
زمانبندی تعمیر و نگهداری در افق زمانی بلندمدت براساس عملکرد مستقل یک تجهیز صورت میگیرد. هدف از آن، حداکثرسازی طول عمر باقیماندهی تجهیز و حداقلسازی هزینهی تعمیر و نگهداری و همچنین هزینهی اصلاح و جایگزینی آن میباشد. نتیجهی این تحلیل میتواند فواصل زمانی بازرسی و یا تعمیر تجهیز را مشخص کند. تاثیر این تجهیز بر شبکه نیز به طور معمول در نظر گرفته نمیشود [4].
1-4-2- زمانبندی تعمیر و نگهداری میانمدت
در زمانبندی تعمیر و نگهداری میانمدت، زمانبندی براساس پیشبینی شبکه و شرایط بارگذاری در یک دورهی زمانی خاص (معمولا یک سال) با در نظر گرفتن منابع محدود موجود صورت میپذیرد، که در دورهی زمان تعمیر و نگهداری باید تخصیص داده شوند. بدین ترتیب زمانبندی تعمیر و نگهداری برای دورههای زمانی مختلف استخراج میشود، به طوری که قیود زمانبندی تعمیر و نگهداری ارضا شده و حد قابلیت اطمینان سیستم با توجه به تغییرات بار حداکثر شود [4].
1-4-3- زمانبندی تعمیر و نگهداری کوتاهمدت
قیود امنیتی سیستم تحت تاثیرخروج تجهیزات سیستم برای تعمیر و نگهداری میباشند. مشخص کردن دقیق روز و ساعت شروع تعمیر و نگهداری هر تجهیزی نیاز به دقت بالایی دارد. بنابراین پخش بار سیستم قدرت با توجه به زمانبندی تعمیر و نگهداری و پیشبینی بار شبکه باید انجام پذیرد. این نوع مطالعهی زمانبندی تعمیر و نگهداری به نام تعمیر و نگهداری کوتاهمدت شناخته میشود [4].
1-5- تجدید ساختار سیستم قدرت و ایجاد بازار برق
--------------------------------------------------- نکته مهم : هنگام انتقال متون از فایل ورد به داخل سایت بعضی از فرمول ها و اشکال (تصاویر) درج نمی شود یا به هم ریخته می شود یا به صورت کد نمایش داده می شود ولی در سایت می توانید فایل اصلی را با فرمت ورد به صورت کاملا خوانا خریداری کنید: سایت مرجع پایان نامه ها (خرید و دانلود با امکان دانلود رایگان نمونه ها) : elmyar.net --------------------------------------------------- شرکتهای برق به مدت چندین دهه به صورت انحصاری عمل میکردند. این شرکتهای انحصاری، کنترل کامل فروش برق را در محدودهی خود در اختیار داشتند و هیچ شرکت دیگری در این محدوده با آنها رقابت نداشت. کنترل تجارت برق در مراحل تولید، انتقال و توزیع صورت میگرفت. شکل (1-1) نشاندهندهی ساختار انحصاری میباشد. در چنین ساختاری، یک شرکت برق [10]:
مالکیت بیشتر واحدهای تولیدی و تجهیزات انتقال موجود در محدودهی جغرافیایی خود را بر عهده دارد و مسئول کنترل آنها میباشد.
انحصار فروش انرژی الکتریکی در محدودهی جغرافیایی خود را در اختیار دارد.
وظیفهی تامین انرژی الکتریکی مشترکین بر عهدهی آن میباشد.
دارای مالکیت عمومی میباشد که هدف آن کسب سود نمیباشد و تعرفههای آن توسط سازمانهای نظارتی وضع میشوند.

شکل 1-1: سیستم قدرت انحصاری (الف) با ساختار عمودی، (ب) با ساختار مطابق قانون تنظیم مقررات شرکتهای عمومی برق (PURPA) در سال 1978 [10]
سیستمهای انحصاری با ساختار عمودی دارای کارایی مناسبی نمیباشند. برخی از مهم ترین عوامل عدمکارایی این سیستمها عبارتند از:
کاهش انگیزه برای بهرهبرداری بهینه از سیستم.
سرمایهگذاریهای غیرضروری.
عدم انعکاس قیمت تمامشدهی تولید در قیمت فروش آن.
وابستگی بسیار زیاد صنعت برق به دولت.
محدودیت مصرفکنندگان در انتخاب تامینکنندگان انرژی خود.
با توجه به این عوامل، بحث تجدید ساختار در صنعت برق مطرح گردید. هدف اصلی از تجدید ساختار، فراهم آوردن شرایطی است که بازار از طریق افزایش رقابت، بهای فروش برق را تعیین کند و هزینهها را کاهش دهد. تجدید ساختار بازار آزادی را فراهم میکند که در آن تامینکنندگان توان و خدمات انرژی الکتریکی به رقابت با هم میپردازند. در چنین محیط مبتنی بر رقابتی، مشترکین نیز در انتخاب تامینکنندگان انرژی خود آزاد میباشند.
تجدید ساختار ایجاب میکند که سه بخش اصلی صنعت برق از هم مجزا گردند و همچنین مالکیت سیستم انتقال باید از کنترل آن جدا گردد. علاوه بر این، اندازه گیری و ارائهی صورتحساب مشترکین که در سیستمهای انحصاری با ساختار عمودی به وسیلهی خود شرکت برق انجام میشد، در محیط تجدید ساختار شده توسط عناصر بازار و در محیطی رقابتی انجام میگیرد. بازار رقابتی برای تولید و همچنین دسترسی مستقیم خردهفروشها، هر دو مستلزم جداسازی مالکیت سیستم انتقال از کنترل آن میباشند. البته عملیات بهرهبرداری از سیستم انتقال برعهدهی بهرهبردار مستقل سیستم (ISO) میباشد. بهرهبردار مستقل سیستم از همهی اجزای بازار از جمله تولیدکنندگان، ارائهدهندگان خدمات انتقال، توزیعکنندگان و مصرفکنندگان مستقل میباشد. یکی از اهداف مهم بهرهبردار مستقل سیستم، بهرهبرداری مناسب از سیستم با حفظ سطح قابل قبولی از قابلیت اطمینان میباشد. تجدید ساختار یک فرآیند پیچیده میباشد که در کشورهای گوناگون به روشهای مختلفی اجرا میگردد. در هر صورت، به طور معمول بخش تولید تنها بخشی است که به طور کامل تجدید ساختار میشود و بخشهای انتقال و توزیع همچنان به صورت کنترل شده بهرهبرداری خواهند شد [10].
یک سیستم تجدید ساختار شده در شکل (1-2) نشان داده شده است. در این ساختار، شرکتهای تولیدی (GENCOs) دارای مالکیت مجزا میباشند و برای فروش انرژی الکتریکی به مشترکین به رقابت با یکدیگر می پردازند. البته این شرکتها دیگر توسط بخشی از بازار که کنترلکنندهی سیستم انتقال میباشد، اداره نمیشوند. شرکتهای انتقال (TRANSCOs) توان الکتریکی را از طریق خطوط فشار قوی از مکانی به مکان دیگر منتقل میکنند. شرکتهای توزیع (DISCOs) انرژی الکتریکی را به سطح خردهفروشی انتقال میدهند و امکان دارد که خود نیز تامینکنندهی انرژی الکتریکی برخی از مشترکین باشند [10].

شکل 1-2: سیستم قدرت تجدید ساختار شده [10]
به طور کلی، پس از تجدید ساختار در سیستم قدرت اجزای فنی و اقتصادی جدیدی در محیطهای بازار انرژی الکتریکی ایجاد شدهاند که عبارتند از: شرکتهای تولیدی، شرکتهای انتقال، شرکتهای توزیع، خردهفروش ها، تجمیعکننده ها، بازاریابها و واسطهها. این عناصر در پیوست (الف) شرح داده شدهاند.
1-6- برنامهریزی تعمیر و نگهداری در سیستمهای قدرت تجدید ساختار شده
در طول دهههای اخیر، تعمیر و نگهداری یکی از رشتههایی است که تغییرات بسیاری را تجربه کرده است. این تغییرات که ناشی از افزایش گسترده در تعداد و تعدد داراییهای فیزیکی میباشند، منجر به طراحیهای پیچیده در تعمیر و نگهداری و ارائهی تکنیکهای جدید حل مسئله و رویکردهای جدید به سازماندهی آن شده است [1].
یکی از مهمترین تغییرات صورت گرفته در سیستمهای قدرت، تغییر ساختار آن از شرایط سنتی و متمرکز به شرایط بازار برق و تجدید ساختار شده میباشد. این تجدید ساختار در سیستم قدرت موجب تغییراتی در برنامهریزی تعمیر و نگهداری میشود.
تجدید ساختار در صنعت برق منجر به رویکردهای مبتنی بر بازار برای جداسازی بسیاری از خدماتی شده است که به وسیلهی نهادهایی با منافع شخصی اداره میشوند. ایجاد رقابت، بهرهبرداری سیستم بههمپیوستهی قدرت را در افق کوتاهمدت متأثر می کند. به علاوه، تاثیرات بلندمدتتری نیز بر مسائل برنامهریزی سیستم قدرت ایجاد می کند. بنابراین مفاهیم جدیدی در مسائل برنامهریزی سیستم قدرت باید در نظر گرفته شود.
امروزه هزینههای تعمیر و نگهداری سیستم قدرت، با افزایش انتظارات برای قابلیت اطمینان بالا، در حال افزایش میباشد. شرکتهای برق سالیانه هزینههای بسیاری را برای حفظ قابلیت عملیاتی سیستم در حالت امن و کارا متحمل میشوند. عملیات تعمیر و نگهداری در حال حاضر وابسته به زمان بوده و در برخی از شرکتها نیز براساس شمارندههای دیگری نظیر تعداد انجام عملیات بهرهبرداری و یا بازرسیهای ویدیویی انجام میشود. روشهای موجود بسیار محافظهکارانه بوده و ممکن است منجر به این شوند که تعمیر و نگهداری در بازههای غیرضروری انجام شود و یا تعمیر و نگهداری برای تجهیزاتی که به آن نیاز دارند، انجام نشود. روشهای جدیدی برای محیط تجدید ساختار شده مورد نیاز میباشد، تا به مدیران این امکان را بدهد که در عین حالی که گامهای مناسبی برای حفظ قابلیت اطمینان سیستم برداشته میشود، هزینهها نیز کنترل شده و در صورت امکان کاهش یابند. در خلال این مسائل، با جداسازی صورت گرفته پس از تجدید ساختار در صنعت برق، این مسئله ایجاد شده است که تصمیمگیری درمورد یک مسئلهی خاص همچون زمان شروع تعمیر و نگهداری از سوی چند نهاد مجزا که اهداف یکسانی را دنبال نمیکنند، انجام میشود. بنابراین در مطالعهی مسائل صنعت برق تجدید ساختار شده، همواره این نکته که از دید کدام یک از نهاد ها مورد بررسی قرار میگیرد، باید در نظر گرفته شود [1].
همزمان با حرکت به سمت عملیات مبتنی بر بازار، ابزارهای تصمیمگیری به منظور ارزیابی تاثیر رقابت باید ایجاد گردند. رقابت بازاری، چالشهای جدیدی را برای شرکتهای برق ایجاد نموده است که یکی از آنها انتخاب راهکارهای برنامهریزی عملیاتی مناسب برای تهیهی برنامه زمانبندی تعمیر و نگهداری تجهیزات است. این انتخاب باید هماهنگی بین برنامهریزی زمانبندی بلندمدت و کوتاهمدت را در نظر بگیرد. در عین حال، باید مصالحهی هزینه-فایده را نیز درمورد خروجهای تعمیر و نگهداری بر شرکتهای تجدید ساختار شده لحاظ نماید. نکتهی مهم در محیط تجدید ساختار شده این است که بهرهبردار سیستم به دنبال افزایش قابلیت اطمینان سیستم میباشد و تولیدکنندگان به دنبال حداقل کردن هزینهها و حداکثر کردن سود خود میباشند. بنابراین باید در برنامهریزی اهداف هر دو طرف در نظر گرفته شود [10].
علاوه بر موارد فوق، خروج برخی از واحدهای تولیدی ممکن است که قیمت بازار را برای بازههای زمانی طولانی دستخوش افزایش کند. بنابراین بهرهبردار مستقل سیستم باید بررسی کند که خروج واحدهای تولیدی موجب اعمال قدرت در بازار نگردد. البته ممکن است که این اعمال قدرت الزاماً بهطور عمدی صورت نگیرد.
به طور خلاصه میتوان گفت که در محیط تجدید ساختار شده، نگاههای جدیدی به مسائل موجود صنعت برق مورد نیاز است. باید دقت کرد که ماهیت هزینهها و روشهای ریاضی به کار گرفتهشده در محیط جدید تفاوت چندانی با مدلهای پیشین ندارد. مسئلهای که باید مدنظر قرار گیرد، مدلسازیهای جدید با رویکردهای بازار محور و برنامهریزی غیرمتمرکز با هدف رعایت بیطرفی و عدالت بین بازیگران بازار است. لذا رویکردهای جدیدی به مسئله شده است که در محیط سنتی مورد توجه نبوده است.

فصل دوم
مروری بر پژوهشهای پیشین در زمینهی تعمیر و نگهداری در شرایط بازار برق

2-1- مقدمه
زمانبندی تعمیر و نگهداری پیشگیرانه، هم در سیستمهای یکپارچهی عمودی و هم در سیستمهای تجدید ساختار شده، یک چالش میباشد. سیستمهای قدرت پیشتر به صورت انحصاری بهرهبرداری و اداره میشدند. در چنین شرایطی، یک شرکت برق مدیریت و بهرهبرداری از سیستم تولید، انتقال و توزیع را بر عهده دارد و به تنهایی مسئول کنترل تمام جنبههای برنامهریزی، طراحی و بهرهبرداری سیستم میباشد [11]. زمانبندی تعمیر و نگهداری واحدهای تولیدی یکی از مهمترین فعالیتهای برنامهریزی بهرهبرداری میباشد، که خطر خروج ظرفیت را کاهش میدهد. در سیستمهای قدرت با ساختار عمودی، بهرهبردار سیستم باید این مسئله را از طریق یک بهینهسازی انفرادی مدیریت کند، زیرا تمام واحدهای تولیدی تحت اختیار آن میباشند [12]. همانطور که در فصل قبل ذکر شد، خروج برای تعمیر و نگهداری، قابلیت اطمینان سیستم را کاهش میدهد و بر هزینهی بهرهبرداری میافزاید. بنابراین در یک سیستم سنتی هدف بهرهبردار در تعیین زمانبندی تعمیر و نگهداری، فراهم کردن برنامهای برای دستیابی به ترکیبی مناسب از بیشترین قابلیت اطمینان و کمترین هزینه می باشد[13]. پس میتوان گفت که در سیستمهای قدرت سنتی با ساختار عمودی، زمانبندی تعمیر و نگهداری واحدها توسط بهرهبردار به صورت مرکزی و بر اساس اقتصاد و امنیت سیستم انجام میشود و این برنامه به تولیدکنندگان تحمیل میشود [14 و 15].
در هر صورت، این چارچوب تمرکزگرا درمورد سیستمهای تجدید ساختار شدهی اخیر صادق نمیباشد. زیرا با مقرراتزدایی که در دههی اخیر در صنعت برق صورت گرفت، تاسیسات تولیدی خصوصیسازی شدند و مالکیت آنها به شرکتهای تولیدی که نهادهایی با منافع شخصی هستند، واگذار شد. در سیستمهای جدید، تضمین قابلیت اطمینان سیستم همچنان بر عهدهی بهرهبردار میباشد، که در چارچوب جدید بهرهبردار مستقل سیستم نامیده میشود، اما سود یا هزینهی تولیدکنندگان و یا مصرف کنندگان دیگر به او مربوط نمیباشد. بنابراین، زمانبندی تعمیر و نگهداری واحدها دیگر فقط مسئلهی بهرهبردار مستقل سیستم نمیباشد، بلکه یک موضوع مهم برای تولیدکنندگان توان نیز میباشد، که قصد افزایش سود و کاهش خطر و بنابراین کاهش هزینههای مربوط به خرابی واحدها را دارند [13 و 15].
بنابراین، با گسترش بحث تجدید ساختار در سیستمهای قدرت، موضوع تعمیر و نگهداری در محیطهای تجدید ساختار شده نیز به یکی از موضوعهای چالش برانگیز تبدیل شد. مرجع [16] جزو نخستین مراجعی بود که به موضوع تعمیر و نگهداری در سیستمهای قدرت تجدید ساختار شده پرداخت. مرجع [10] نیز از نخستین مراجعی است که به طور مفصل به تعمیر و نگهداری در محیطهای تجدید ساختار شده پرداخته و جوانب مختلف آن از جمله هماهنگسازی آن با برنامههای کوتاهمدت و بلندمدت دیگر را نیز بررسی نموده است.
در این فصل، به دستهبندی و بررسی پژوهشهای صورتپذیرفته در موضوع تعمیر و نگهداری در محیطهای تجدید ساختار شده و شرایط بازار برق پرداخته میشود. در بخشهایی که در ادامه میآیند، ابتدا به بررسی پژوهشهای موجود در زمینهی برنامهریزی تعمیر و نگهداری از دیدگاه واحدهای تولیدی پرداخته میشود. در بخش بعد از آن، پژوهشهایی که در زمینهی هماهنگسازی برنامهریزی تعمیر و نگهداری از دیدگاه بهرهبردار مستقل سیستم میباشند، مورد بررسی قرار میگیرند. در بخش آخر نیز، به بررسی پژوهشهایی در زمینهی برنامهریزی تعمیر و نگهداری واحدهای تولیدی و خطوط انتقال پرداخته میشود.
2-2- برنامهریزی تعمیر و نگهداری از دیدگاه واحدهای تولیدی
در بازارهای برق، یک شرکت تولیدی، یک نهاد با منافع شخصی میباشد که مسئول زمانبندی خروج برای تعمیر و نگهداری واحدهای خودش میباشد. یک شرکت تولیدی در هنگام برنامهریزی خروج برای تعمیر و نگهداری قصد کمینه کردن خطرات مالی بالقوه را دارد. این برای یک شرکت تولیدی بسیار مهم است که زمانبندی خروج برای تعمیراتی را تعبیه کند که درآمد بالقوهاش را تضمین نماید.
در مرجع [17]، راهکاری برای زمانبندی تعمیر و نگهداری مبتنی بر قیمت برای واحدهای تولیدی در سیستمهای تجدیدساختارشده ارائه شده است. این نوشته از دیدگاه شرکتهای تولیدی به تعیین زمانبندی برای تعمیر و نگهداری میپردازد که دغدغهی اصلی آنها بیشینه کردن سود انتظاری و کمینه کردن خطرات وابسته به آن می باشد. بنابراین، قابلیت اطمینان هدف بهرهبردار مستقل سیستم باقی خواهد ماند. روش پیشنهادی در این نوشته، دارای ویژگیهای زیر میباشد:
زمانبندی خروج برای تعمیر و نگهداری در افق زمانی میانمدت با برنامهریزی مشارکت واحدهای تولیدی مبتنی بر قیمت (PBUC) هماهنگ میشود. قیود متصلکنندهای معرفی شدهاند تا بین تصمیمات خروج برای تعمیر و نگهداری مبتنی بر خطر و راهکار مشارکت واحدهای تولیدی مبتنی بر برنامهریزی خطی ارتباط برقرار کنند. تخصیص میانمدت و بهرهبرداری کوتاهمدت منابع، شامل مصرف سوخت و آلودگی مجاز نیز با زمانبندی تعمیر و نگهداری مبتنی بر خطر هماهنگ شدهاند.
براساس یک مدل تصادفی مبتنی بر روش مونت کارلو ، عدمقطعیت در قیمت انرژی، خدمات جانبی و سوخت در نظر گرفته شدند. همچنین، راهکار سادهسازی سناریو برای مصالحه بین دقت حل و زمان محاسبه اتخاذ گردید. روش ترمیم لاگرانژ اتخاذ گردید، برای ترمیم مجموعه قیود و تجزیهی مسئلهی تصادفی اصلی به مجموعههایی از زیرمسئلهها که هر کدام مطابق با یک سناریو میباشند. قیود بهرهبردای از منابع نیز در هر سناریو ترمیم میگردند. همچنین روش زیرگرادیان جانشین اصلاح شده، برای سرعت بخشیدن به همگرایی اعمال گردیده است.
خطر مرتبط با تصمیمگیری تعمیر و نگهداری شرکت تولیدی و عدمقطعیتهای قیمت بازار نیز در نظر گرفته شدند و راهکار خطر انتظاری اتخاذ گردید تا خطر در سطح قابل قبولی حفظ شود.
مرجع [18]، روشی مبتنی بر نظریهی بازی برای برنامهریزی تعمیر و نگهداری واحدهای تولیدی در شرایط بازار معرفی کرده است. در این مرجع یک چارچوب مبتنی بر نظریهی بازی برای بررسی رفتارهای استراتژیک شرکتهای تولیدی معرفی شده است. در این نوشته، مسئلهی برنامهریزی تعمیر و نگهداری به صورت یک بازی بدون همکاری پویا با فرض وجود اطلاعات کامل، فرمولبندی شده است. بازیگران این بازی، شرکتهای تولیدی میباشند میخواهند سود خود را بیشینه کنند، و بازدهی هر بازیگر به صورت سود کسب شده از بازار مزایدهی انرژی تعریف میشود.
در مرجع [15]، یک روش برای برنامهریزی تعمیر و نگهداری از دیدگاه شرکتهای تولیدی پیشنهاد داده است که در آن، خطر مرتبط با خرابی غیرمنتظرهی واحدهای تولیدی نیز در نظر گرفته شده است. در این مرجع، خصوصیات خرابی واحد تولیدی به صورت یک رفتار خرابی وانحمامیشکل در نظر گرفته شده است. در این مرجع هزینههای مختلف یک واحد تولیدی بررسی شدهاند و سعی شده است تا مدلی را برای برنامهریزی تعمیر و نگهداری پیشنهاد دهد که تعادلی بین سود و هزینههای مرتبط با خرابیهای بالقوهی واحد تولیدی برقرار کند.
برخی از مراجع، روشهای سادهتری را برای برنامهریزی تعمیر و نگهداری از دیدگاه تولیدکنندگان ارائه کردهاند، از جمله مرجع [19]، که علاوه بر اینکه روشی ساده برای برنامهریزی تعمیر و نگهداری از دیدگاه واحدهای تولیدی ارائه میدهد، روشی نیز برای تعیین پیشنهاد خرید تعمیرات توسط واحدهای تولیدی پیشنهاد کرده است. مراجعی مانند [12، 13 و 14] نیز روشهایی سرراستتر و با در نظر گرفتن سادهسازیهایی بیشتر، برای تعمیر و نگهداری از دیدگاه واحدهای تولیدی پیشنهاد کردهاند.
همانطور که پیشتر بیان گردید، ماهیت مسئلهی زمانبندی تعمیر و نگهداری از دیدگاه تولیدکنندگان به گونهای است که جنبههای امنیت و قابلیت اطمینان سیستم در آنها در نظر گرفته نمیشود. بنابراین برنامهی زمانبندی تعمیر و نگهداری تهیه شده توسط تولیدکنندگان، قبل از اجرا باید به بهرهبردار مستقل سیستم ارائه شود تا از نظر تاثیرش بر امنیت و کفایت سیستم ارزیابی گردد. زمانبندی تعیین شده توسط تولیدکنندگان ممکن است از سوی بهرهبردار مستقل سیستم تائید، رد و یا دچار تغییر شود.
2-3- هماهنگسازی برنامهریزی تعمیر و نگهداری توسط بهرهبردار مستقل سیستم
بهرهبرادر مستقل سیستم باید اطلاعات درخواستهای خروج برنامهریزیشده را از تمام بازیگران بازار جمعآوری کند. بهرهبردار مستقل سیستم باید این درخواستها را بر اساس معیارهای قابلیت اطمینان و زمان/تاریخ تقاضاشده برای تعمیر و نگهداری، بررسی نماید و سپس تصمیم بگیرد که آیا خروج برنامهریزیشده تائید، رد و یا تعدیل شود، تا قابلیت اطمینان سیستم در سطح مطلوب حفظ شود. بهرهبردار مستقل سیستم باید یک برنامهی تعمیر و نگهداری در سطح سیستم تدوین نماید. این برنامه علاوه بر این که امنیت سیستم را در نظر میگیرد، باید به صورت بیطرفانه و غیرتبعیضآمیز نیز تهیه گردد، تا در افق زمانی مورد نظر امکانپذیر، امن، قابل اطمینان و قابل قبول برای تمام طرفین بازار باشد [11].
روشهای موجود در زمینهی هماهنگسازی زمانبندی تعمیر و نگهداری را می توان به دو دستهی کلی تقسیم نمود:
هماهنگسازی زمانبندی تعمیر و نگهداری براساس تعامل مبتنی بر تکرار بین تولیدکنندگان و بهرهبردار
هماهنگسازی زمانبندی تعمیر و نگهداری توسط بهرهبردار با در نظر گرفتن تمایلات تولیدکنندگان
در ادامه پژوهشهای موجود در هر یک از این زمینهها بررسی خواهند شد.
2-3-1- هماهنگسازی برنامهریزی تعمیر و نگهداری مبتنی بر تکرار
در این روش، در ابتدا هر شرکت تولیدی با توجه به منافع خودش، به تعیین زمانبندی تعمیر و نگهداری برای واحدهای تولیدی تحت اختیارش میپردازد و سپس زمانبندی مورد نظرش را به بهرهبردار مستقل سیستم ارائه میدهد. بهرهبردار مستقل سیستم پس از جمعآوری زمانبندی تعمیر و نگهداری از تمام شرکتهای تولیدی، اثر آنها را بر امنیت و کفایت سیستم بررسی میکند. اگر زمانبندی تعمیر و نگهداری ارائهشده از سوی تولیدکنندگان با امنیت سیستم سازگار باشد، تائید میگردد و برای اجرا به تولیدکنندگان ابلاغ میگردد. ولی در صورتی که زمانبندی تعمیر و نگهداری اعلامشده از سوی تولیدکنندگان با امنیت سیستم منافات داشته و قیود قابلیت اطمینان سیستم را نقض کند، آنگاه بهرهبردار مستقل سیستم سیگنالهای اصلاحی را برای تولیدکنندگان میفرستد و تولیدکنندگان با توجه به سیگنالهای اصلاحی، به صورت مجدد به تعیین زمانبندی تعمیر و نگهداری برای واحدهایشان میپردازند. پس از زمانبندی مجدد توسط تولیدکنندگان، زمانبندی تعمیر و نگهداری جدید، بار دیگر به بهرهبردار مستقل سیستم ارائه میگردد تا از نظر امنیتی ارزیابی گردد. این تعامل آنقدر بین تولیدکنندگان و بهرهبردار مستقل سیستم ادامه مییابد، تا امنیت و قابلیت اطمینان سیستم به سطح قابل قبولی برسد.
در مرجع [13]، رویهای مبتنی بر تکرار برای هماهنگسازی زمانبندی تعمیر و نگهداری بین بهرهبردار مستقل سیستم و تولیدکنندگان پیشنهاد شده است. این رویهی مبتنی بر تکرار، متکی بر مشوق/جریمه تنظیمشدهی مناسبی برای هر هفته از سال میباشد. مدل بازار در نظر گرفتهشده در این مرجع، یک بازار الکتریکی مبتنی بر حوضچه میباشد. همچنین افق زمانی در نظر گرفتهشده، یک سال میباشد، که به 52 بازهی هفتگی تقسیم شده است. هر هفته نیز شامل شش زیربازه برای بار میباشد. ترتیب زیر بازهها برای هر هفته به این صورت میباشد: اوج مصرف در روزهای کاری، مصرف متوسط در روزهای کاری، مصرف کم در روزهای کاری، اوج مصرف در روزهای تعطیل، مصرف متوسط در روزهای تعطیل و مصرف کم در روزهای تعطیل. در این مرجع برای سادگی، هیچ عدمقطعیتی در نظر گرفته نشده است. که این به معنی دانستن پیشبینی قیمت و تقاضا میباشد و نرخ خروج اجباری برای واحدها صفر در نظر گرفته شده است. رویهی پیشنهادی در این مرجع شامل سه مرحله میباشد:
گام اول) بهرهبردار مستقل سیستم مسئلهی زمانبندی تعمیر و نگهداری را به صورت مستقل و با هدف بیشینه کردن قابلیت اطمینان در تمام هفتههای سال، برای تمام واحدها حل میکند. فرض شده است که پیشبینی تقاضا برای تمام سال به قدر کافی دقیق میباشد. نتایج این گام “زمانبندی تعمیر و نگهداری مبتنی بر قابلیت اطمینان بیشینه” (MR-MS) میباشد.
گام دوم) هر تولیدکننده به صورت مستقل مسئلهی تعمیر و نگهداری متناظر با واحدهای خودش را با هدف بیشینه کردن سودش، حل میکند. قابل ذکر است، فرض شده است که تمام تولیدکنندگان قیمتپذیر میباشند، یعنی آنها قابلیت تغییر دادن نقطهی تسویهی بازار را ندارند. فرض میشود که نقطهی تسویهی پیشبینیشده، معلوم میباشد. با به هم پیوستن طرحهای تمام تولیدکنندگان “زمانبندی تعمیر و نگهداری مبتنی بر سود بیشینه” (MP-MS) حاصل میگردد.
گام سوم) بهرهبردار مستقل سیستم طرحهای MR-MS و MP-MS را با هم مقایسه میکند. اگر این طرحها از نظر قابلیت اطمینان به اندازهی کافی به هم نزدیک باشند، برنامهی تولیدکنندگان تائید میشود و در غیر این صورت، بهرهبردار مستقل سیستم مشوقها و جریمههایی را به صورت هفتگی تنظیم میکند تا تولیدکنندگان تشویق به اصلاح کردن طرح شان شوند، و در نتیجه MP-MS از نظر قابلیت اطمینان به MR-MS نزدیک شود.
در مرجع [12]، یک راهکار برای هماهنگسازی زمانبندی تعمیر و نگهداری مبتنی بر تکرار برای محیطهای مقرراتزداییشده معرفی شده است. کارکرد اصلی این روش، در ادامه بیان میشود.
ابتدا، شرکتهای تولیدی زمانبندیهای تعمیر و نگهداری مربوط به خودشان را به بهرهبردار مستقل سیستم ارائه میدهند. هر شرکت تولیدی که در بازارهای انرژی الکتریکی بهرهبرداری میشود، در برنامهریزی تعمیر و نگهداری به دنبال بیشینه کردن سود میانمدت خودش میباشد.
بهرهبردار مستقل سیستم مسئول تضمین امنیت و قابلیت اطمینان سیستم میباشد، در حالی که باید زمانبندی تعمیر و نگهداری شرکتهای تولیدی را هم مدنظر قرار دهد. بهرهبردار مستقل سیستم در برنامهی هماهنگسازی بهرهبرداری (OCP)، برای تائید زمانبندی تعمیر و نگهداری شرکتهای تولیدی، اقدام به بررسی قیود امنیت سیستم از قبیل تعادل عرضه و تقاضا، ظرفیت خطوط انتقال، دسترسپذیری نیروگاههای آبی و دیگر قیود مربوطه میکند. در این مرحله، زمانی که زمانبندی تعمیر و نگهداری شرکتهای تولیدی بررسی میشود، ممکن است که در شینها و بازههای زمانی معینی، مقداری انرژی توزیعنشده به وجود آید.
برنامهی هماهنگسازی بهرهبرداری (OCP) الگوریتم بههنگامسازی را اجرا میکند، که این الگوریتم با توجه به انرژی توزیعنشده در هر شین، سیگنالهایی اصلاحی را برای شرکتهای تولیدی متخطی ارسال میکند. سیگنالهای اصلاحی، شرکتهای تولیدی را هدایت میکنند تا زمانبندی تعمیر و نگهداری مربوط به خودشان را در برخی از بازههای خاص تغییر دهند.

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
تجدید کد امنیتی
Designed By Erfan Powered by Bayan