Definition of Maintenance Policies in Power Systems
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Resumo
Nesta tese é apresentada uma nova aplicação das simulações de Monte Carlo no âmbito da avaliação da fiabilidade de sistemas elétricos de energia. A técnica desenvolvida pertence aos métodos de simulação que, hoje em dia, são extremamente utilizados. Para além disso, vários novos aspetos vão ser introduzidos no processo de simulação tÃpico, a fim de alcançar uma abordagem realista para a análise da fiabilidade de sistemas elétricos de energia.
Geralmente, na avaliação da fiabilidade de sistemas elétricos de energia, é necessário construir o ciclo de vida de cada um dos componentes que compõem os sistemas. Deste modo, um processo cronológico tem de ser desenvolvido. Grande parte dos estudos seguem uma distribuição exponencial para gerar esses ciclos de vida, através do uso de uma taxa de avarias constante. Contudo, a taxa de avarias de um componente elétrico não é constante. Ela varia com o passar do tempo. A taxa de avarias de um componente elétrico é caracterizada por diferentes regiões. O inÃcio de vida destes componentes é caracterizado por uma taxa de avarias decrescente, graças à correção de alguns problemas de fabrico. Depois, os componentes entram na sua fase de vida útil, a qual se caracteriza por uma taxa de avarias constante. Finalmente, com o natural processo de degradação, a taxa de avarias começa a aumentar. Portanto, o uso de uma taxa de avarias constante não ilustra uma situação real. Assim, nesta tese, um método de simulação baseado no tÃpico método sequencial de Monte Carlo é desenvolvido, a fim de se incorporar esta nova particularidade: taxa de avarias variável. O objetivo desta abordagem é realizar uma análise mais realista da fiabilidade de sistemas elétricos de energia. Para alcançar este objetivo, várias mudanças são produzidas no algoritmo tÃpico de um Monte Carlo sequencial.
Ao introduzir-se, nesta tese, a existência de uma taxa de avarias variável, passou-se também, a incluir o processo de degradação que os componentes de um sistema elétrico sofrem. Por conseguinte, outro aspeto muito importante na avaliação da fiabilidade de sistemas elétricos de energia é tratado: as polÃticas de manutenção. Esta tese apresenta três diferentes aplicações de Monte Carlo que correspondem a três diferentes polÃticas de manutenção: manutenção reativa, manutenção preventiva e manutenção preditiva. A inclusão deste novo aspeto tem um objetivo: a melhoria dos Ãndices de fiabilidade, através da extensão do perÃodo de vida útil dos componentes.
Os resultados obtidos com as três diferentes aplicações de Monte Carlo vão ser comparados e, uma análise de custo-eficiência vai ser realizada, a fim de descobrir qual o melhor processo de manutenção.