أهمية إدارة الصيانة في محطات الطاقة الكهروحرارية

 

تقترح هذا الطرح حلاً جديداً يتضمن الإرسال المسبق للأحمال ليس فقط بناءً على الطلب وتقليل التكلفة، ولكن أيضاً على موثوقية المعدات (DCE) التي تركز على الظروف التشغيلية باستخدام الذكاء الحسابي، وعلى وجه التحديد المنطق الضبابي، بحيث يتميز هذا التنفيذ بدمج بعض الابتكارات، مثل إدارة الصيانة الجيدة لاتخاذ القرار ومراعاة مؤشرات الأداء لوحدات التوليد فيما يتعلق بالاهتزاز وزيوت التشحيم ودرجة الحرارة وما إلى ذلك.

 

وبالتالي؛ فإنه من الممكن التنبؤ بما إذا كان ستعمل وحدة التوليد وتحافظ على الموثوقية أو إذا كانت تتطلب صيانة بسبب تشخيص ضعف الأداء، كما تم إغلاق معظم مزودات الطاقة الحرارية البرازيلية تماماً لعدة أشهر كلما كانت الظروف الهيدرولوجية مواتية، لذلك بلغ المتوسط ​​التاريخي الحديث لتوليد الطاقة الكهرومائية حوالي 90٪، لذلك ساد الخمول في الحديقة الحرارية وهذا يتناقض بشكل كبير مع المعايير الدولية.

 

وفي معظم البلدان، لا تعاني محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم أو “الدورة المركبة” بالغاز في كثير من الأحيان من التباطؤ على “المدى الطويل”، وبدلاً من ذلك يعملون كخط أساس للنظام، كما ويتم إرسالهم بشكل شبه مستمر، ومن ناحية أخرى يتم استخدام “الكهرباء الحرارية” الموجودة في الأنظمة الكهربائية الأخرى لتوليد القمم مع التنشيط اليومي لجزء كبير على الأقل من أيام العمل، بما في ذلك محركات الغاز ذات “الدورة المفتوحة” أو الحرارية مع المحركات الكهربائية.

 

في البرازيل، تم تصميم المصانع ذات التكنولوجيا المصممة للجيل القادم لتوليد بضع ساعات فقط في اليوم ويتم التعاقد عليها كنسخة احتياطية لتوليد القاعدة، ومع ذلك؛ فإنه يمكن أن تكون بشكل مستمر في فترات طويلة من الجفاف، وربما لعدة أشهر، وبالتالي تتعارض مع خصائصها التقنية وحتى التعاقدية.

 

لذلك لا يتم تشغيل المحطات الحرارية ذات التكاليف المتغيرة العالية إلا في أوقات الهيدرولوجيا غير المواتية عندما تصبح أساسية واستراتيجية لأمن الطاقة في النظام، ونظراً لارتفاع مستوى عدم التوافر الذي قدمته هذه المصانع خلال الفترة من أكتوبر 2015م إلى يناير 2016م؛ فمن المناسب دراسة التعديلات التنظيمية المحتملة التي يمكن أن تخفف من هذا النوع من المشاكل.

 

ووفقاً لذلك، يُقترح تقديم أوامر اختبار الأداء لمحطات الطاقة الكهروحرارية التي تستمر بضعة أيام، كما تتضمن هذه المقدمة كلاً من التغييرات في شروط تعيين وكلاء جدد، وبشكل أكثر منطقية، تنشأ تغييرات في حقوق والتزامات الوكلاء المعينين بالفعل، وفيما يتعلق بالأخير؛ فإن إدخال روتين اختبار سيمثل تكلفة ليست كبيرة في الأصل، والتي يمكن أن تعتمد على قيم (PLD).

 

الدراسات الخاصة بمسألة صيانة محطات الطاقة الكهروحرارية

 

الموثوقية هي النقطة الأساسية المستخدمة في المنهجية المقدمة، كما يتم التعامل مع الموقف باعتباره مشكلة التحسين. تم تطوير النموذج من خلال تحديد الوظيفة الموضوعية، وهي صافي احتياطي الطاقة للوحدة، بحيث يتم استخدام بعض القيود للحصول على الإخراج المطلوب، أيضاً يتم تحقيق نهج عملي من خلال تنفيذ النموذج في المصنع، والنتيجة هي جدول يسمح بالتنظيم الفعال للصيانة الوقائية خلال فترة زمنية محددة.

 

كما وتجدر الإشارة إلى أن الصيانة المستندة إلى الحالة (CBM) هي استراتيجية تجمع المعلومات وتقيمها في الوقت الفعلي وتوصي بقرارات الصيانة بناءً على الحالة الحالية للنظام، وفي العقود الأخيرة، شهدت الأبحاث حول تدابير بناء الثقة نموًا سريعًا بسبب التطور المتسارع لتقنيات المراقبة التي تعمل بالكمبيوتر، كما أثبتت الدراسات البحثية أن تدابير بناء الثقة، لذلك إذا تم التخطيط لها بشكل صحيح؛ فإنه يمكن أن تكون فعالة في تحسين موثوقية المعدات بتكاليف منخفضة.

 

فيما بعد تم تقديم خوارزمية لاتخاذ قرار بشأن أنشطة الصيانة لأنظمة توزيع الطاقة الكهربائية، كما تم استخدام مقياس أهمية المكون والمعروف باسم عامل الأهمية التشخيصية (DIF)، كما تم تطوير المنهجية لعدد معين من البيانات للحساب التراكمي المرجح (WCDIF) لكل مرحلة من مراحل التغذية المختلفة، والتي تمثل كمية كبيرة من البيانات لتحديد أولويات أنشطة الصيانة.

 

أيضاً تعتبر الصيانة القائمة على الظروف (CBM) هي سياسة قابلة للتطبيق بشكل متزايد في السوق التنافسي كوسيلة لتحسين موثوقية وكفاءة المعدات، كما لا يقتصر الأمر على أن الصيانة لها علاقة وثيقة بالأمن فحسب، بل إن تكاليفها يمكن أن تجعل القضية أكثر جاذبية للباحثين، بحيث تقترح هذه الدراسة نموذجاً لتقييم فعالية سياسة تدابير بناء الثقة بالمقارنة مع سياستي الصيانة التصحيحية (CM) والصيانة الوقائية (PM).

 

المنهجيات المتناسقة لحل مشاكل الصيانة في المحطات

 

يتم تقديم هيكل المنطق الضبابي الذي سيتم تطويره في هذا الطرح لدعم اتخاذ القرار فيما يتعلق بوحدات التوليد التي ستشارك في الإرسال المسبق وتلك التي سيتم تخصيصها للصيانة التنبئية، كما أنه سيتم تنفيذ محرك الاستدلال بنظام غامض يعتمد على قاعدة بيانات قواعد غامضة وسيتم تنسيق قاعدة البيانات هذه للنظر في الأداء الحالي لآلات التوليد فيما يتعلق بالاهتزاز وجودة زيت التشحيم ودرجة الحرارة، والتي يتم الحصول على بياناتها من القياسات الدورية لمرافق المصنع.

 

كما يهدف المنطق الضبابي إلى نمذجة الأسلوب التقريبي للتفكير من خلال محاولة تقليد القدرة البشرية على اتخاذ قرارات عقلانية في بيئة من عدم اليقين وعدم الدقة، وبالتالي؛ فإن هذا المنطق الغامض هو تقنية ذكية توفر آلية للتعامل مع المعلومات غير الدقيقة ومفاهيم صغيرة وعالية وجيدة، بحيث تتيح استنتاج إجابة تقريبية لسؤال بناءً على عدم دقة أو عدم اكتمال أو عدم موثوقية كاملة.

 

 

يعد (Fuzzifier) مسؤولاً عن تعيين الإدخالات الرقمية في “المجموعات الغامضة” وتحويلها إلى “متغيرات لغوية، بحيث يتم تنفيذ “الاستدلال” عن طريق تعيين القيم اللغوية للإدخال في القيم اللغوية للمخرجات باستخدام القواعد، كما أنهم يستخدمون مضامين غامضة لمحاكاة “القرارات البشرية”، مثل توليد إجراءات التحكم، بحيث تسمى الإجراءات اللاحقة، بحيث تبدأ من مجموعة من شروط الإدخال.

 

كما تمثل قاعدة المعرفة هذه نموذجاً للنظام المراد التحكم فيه، أيضاً يتألف من قاعدة بيانات وقاعدة قواعد لغوية غامضة، بحيث يقوم “defuzzifier” بتعيين القيم اللغوية وتحويلها إلى قيم إخراج رقمية، كما يتم تنفيذ هذه الوظيفة من خلال واجهة إزالة الألغاز والحصول على قيمة منفصلة يمكن استخدامها في إجراء تحكم في العالم الحقيقي.

 

وأخيراً يعتبر أساس الأنظمة الضبابية هو نظرية المجموعة الغامضة، كما أن  هذه امتدادات للمجموعات التقليدية، والتي تسمح فقط للعناصر بأن تكون صحيحة أو خاطئة (منطقية، منطق ثنائي التكافؤ). تسمح المجموعات الغامضة لعناصرها بالحصول على “درجة من الارتباط” وتكون بالفعل مرتبطة.

 

كما وتعرف هذه الخاصية باسم “تعدد التكافؤ”، بحيث تتيح لنا هذه الخاصية الاقتراب من العالم الحقيقي غير ثنائي التكافؤ، والذي يعد متعدد التكافؤ مع عدد كبير من الخيارات بدلاً من اثنين فقط، إذن؛ فإن المنطق الغامض يسمح بالعمل مع مثل هذه الشكوك المتعلقة بالظواهر الطبيعية بطريقة صارمة ومنهجية.