Μοντελοποίηση της εφαρμογής ευκαιριακής συντήρησης στα κύρια υποσυστήματα μιας ανεμογεννήτριας με τη χρήση Μαρκοβιανών μοντέλων

Abstract

Σε κάθε σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ακολουθούνται κάποιες πολιτικές συντήρησης (maintenance policies). Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία, θα υιοθετηθεί η πολιτική της ευκαιριακής συντήρησης στα κύρια υποσυστήματα μιας ανεμογεννήτριας. Η Διπλωματική Εργασία έχει σαν στόχο τη μοντελοποίηση της λειτουργίας κάθε υποσυστήματος της ανεμογεννήτριας, με βάση τα στοιχεία από τα οποία αποτελείται, και τη διερεύνηση του κατά πόσο η εφαρμογή ευκαιριακής συντήρησης σε κάθε υποσύστημα, όταν αυτό είναι εφικτό και συμφέρον, μπορεί να βελτιώσει τη διαθεσιμότητα και το λειτουργικό κόστος του κάθε υποσυστήματος και κατ’ επέκταση ολόκληρης της ανεμογεννήτριας. Το πρώτο βήμα για την επίτευξη του στόχου αυτού είναι η μοντελοποίηση της λειτουργίας καθενός από τα παραπάνω υποσυστήματα με τη χρήση της κατάλληλης στοχαστικής διαδικασίας. Θεωρώντας πως κάθε υποσύστημα αποτελείται από κάποια συγκεκριμένα στοιχεία τα οποία μπορεί να λειτουργούν τέλεια, μπορεί να υπολειτουργούν, μπορεί να συντηρούνται ή ακόμα και να υπόκεινται σε βλάβη, και υποθέτοντας ότι ο χρόνος παραμονής σε κάθε μια από τις παραπάνω καταστάσεις, για κάθε στοιχείο του εκάστοτε υποσυστήματος, είναι μια τυχαία μεταβλητή που ακολουθεί την εκθετική κατανομή, η λειτουργία του κάθε υποσυστήματος μοντελοποιείται με τη χρήση μιας Μαρκοβιανής διαδικασίας συνεχούς χρόνου. Ακολούθως, υπολογίζεται η ασυμπτωτική κατανομή πιθανότητας για κάθε πιθανή κατάσταση κάθε υποσυστήματος. Με βάση την κατανομή αυτή, υπολογίζεται στη συνέχεια τόσο η διαθεσιμότητα όσο και το αναμενόμενο λειτουργικό κόστος για κάθε υποσύστημα. Βασικό μέρος της εργασίας, είναι το γεγονός ότι για κάθε υποσύστημα, θα κατασκευαστεί ένα μοντέλο που δεν θα υιοθετεί την ευκαιριακή συντήρηση, καθώς και ένα μοντέλο στο οποίο θα εφαρμόζεται η ευκαιριακή συντήρηση, και θα συγκρίνεται τόσο η διαθεσιμότητα όσο και το λειτουργικό κόστος τους, με σκοπό να διαπιστωθεί το κατά πόσο η ευκαιριακή συντήρηση ωφελεί το κάθε υποσύστημα και γενικότερα την ανεμογεννήτρια. Η Διπλωματική Εργασία θα παρέχει το θεωρητικό υπόβαθρο για τη λήψη αποφάσεων σχετικά με την εφαρμογή ή όχι ευκαιριακής συντήρησης σε κάθε ένα από τα βασικά υποσυστήματα μιας ανεμογεννήτριας.