تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
فهرست

فصل اول: مقدمه .
1
1-1- تعریف تعمیر و نگهداری .
2
1-2- راهکارهای تعمیر و نگهداری .
3
1-3- برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری در سیستم­های قدرت
6
1-4- افق­های زمانی برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری .
7
1-4-1- زمان­بندی تعمیر و نگهداری کوتاه­مدت .
7
1-4-2- زمان­بندی تعمیر و نگهداری میان­مدت
8
1-4-3- زمان­بندی تعمیر و نگهداری بلندمدت .
8
1-5- تجدید ساختار سیستم قدرت و ایجاد بازار برق
8
1-6- برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری در سیستم­های قدرت تجدید ساختار شده
11
 
 
فصل دوم: مروری بر پژوهش­های پیشین در زمینه­ تعمیر و نگهداری در شرایط بازار برق
14
2-1- مقدمه .
15
2-2- برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری از دیدگاه واحدهای تولیدی .
16
2-3- هماهنگ­سازی برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری توسط بهره­بردار مستقل سیستم .
19
2-3-1- هماهنگ­سازی برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری مبتنی بر تکرار .
19
2-3-2- هماهنگ­سازی برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری مبتنی بر بازار تعمیرات
23
2-4- هماهنگ­سازی برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری واحدهای تولیدی و خطوط انتقال
25
 
 
فصل سوم: ساختار پیشنهادی برای برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری به منظور حفظ کفایت سیستم
26
3-1- مقدمه .
27
3-2- ارزیابی سود واحدهای تولیدی
28
3-2-1- هزینه نوسازی انتظاری واحد تولیدی .
28
3-2-2- ارزیابی بازه­های خروج براساس سود مولدها .
31
3-2-3- تعیین پیشنهاد خرید تعمیرات (MBC)
33
3-3- راهبرد هماهنگ­سازی تعمیر و نگهداری
37
3-3-1- بیشینه کردن رضایت تولیدکنندگان
37
3-3-2- ارزیابی کفایت سیستم .
39
3-3-3- روش حل مسئله­ هماهنگ­سازی زمان­بندی تعمیر و نگهداری .
41
3-3-1-1- روش الگوریتم ژنتیک
41
3-3-3-2- فضای جستجو
42
3-4- تسویه­ی هزینه­ها
43
فصل چهارم: شبیه سازی و مطالعات عددی
45
 
 
4-1- مقدمه .
46
4-2- سیستم 24 شینه IEEE-RTS
46
4-2-1- بررسی سود واحدهای تولیدی .
47
4-2-2- هماهنگ سازی تعمیر و نگهداری واحد های تولیدی.
50
4-2-3- تسویه ی هزینه ها .
54
 

فصل پنجم: نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات .
56
 

5-1- نتیجه گیری .
56
5-2- ارائه پیشنهادات .
59
 
 
پیوست
61
مراجع
71
 
 
 
 
 
 
چکیده
در این پایان نامه، روشی جدید برای برنامه ­ریزی نگهداری و تعمیر واحدهای تولیدی در محیط­های تجدید ساختار شده ارائه شده است. در محیط سنتی با ساختار عمودی، بهره­بردار سیستم برنامه­ی تعمیر و نگهداری را برای حفظ قابلیت اطمینان تعیین می کند و همچنین سعی بر کاهش هزینه ها دارد. اما چنین رویه­ای در یک محیط رقابتی قابل قبول نمی­باشد. در محیط تجدید ساختار شده، بهره­بردار همچنان متصدی حفظ قابلیت اطمینان در سطح مطلوب می­باشد. در حالیکه هدف هر تولیدکننده افزایش سود خودش می­باشد، که این ممکن است با هدف حفظ قابلیت اطمینان در تضاد باشد. در این پایان نامه، برای برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری، روشی چندمرحله­ای پیشنهاد شده است. در مرحله­ی اول، تولیدکنندگان با توجه به ارزیابی هزینه/فایده، پیشنهاد خرید تعمیر و نگهداری مربوط به واحد تولیدی مدنظرشان را تهیه و به بهره­بردار مستقل سیستم ارائه می­ دهند. در مرحله­ی دوم، بهره­بردار مستقل سیستم با توجه به پیشنهادات ارسال­شده از سوی تولیدکنندگان و همچنین کفایت سیستم، زمان­بندی خروج واحدهای تولیدی را با هدف بیشینه کردن رضایت تولیدکنندگان و حفظ کفایت سیستم تعیین می­ کند. در مرحله­ی سوم، با توجه به خصوصیت غیرانتفاعی بهره­بردار مستقل سیستم، یک راهکار بی­طرفانه برای تسویه­ی بازار پیشنهاد شده است.
 
واژه‌های کلیدی: برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری پیشنهادمحور، برنامه ­ریزی سیستم­های قدرت، قابلیت اطمینان، تجدید ساختار.
 
 
 
 
 
 
فصل اول
مقدمه
 
 
 
 
 
 
1-1- تعریف تعمیر و نگهداری[1]
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[2] خدمات و بسیاری از نتایج نامطلوب آن وقفه­ها را کاهش دهد. تعمیر و نگهداری به صورت واضحی بر روی قابلیت اطمینان[3] 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 می­ کند. توجه بیش از حد به تعمیر و نگهداری گرچه قابلیت اطمینان را افزایش می­دهد، ولی هزینه­ آن را نیز به شدت افزایش می­دهد. در یک برنامه ­ریزی 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 بهره ­برداری از تجهیزات الکتریکی در جهتی است که به کار گرفته شده است” [3].
بنابراین، تعمیر و نگهداری تضمین می­ کند 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[4] و تعمیر و نگهداری اصلاحی[5] 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 شده ­اند، صورت می­گیرد [4].
1-2- راهکارهای تعمیر و نگهداری
شرکت­های برق به مسئله­ تعمیر و نگهداری تکیه می­ کنند 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[6]). 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، برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری با بازه­های ثابت را با برنامه ­های انعطاف­پذیر مبتنی بر بررسی­های مورد نیاز و حق تقدم، یا مطالعه­ اطلاعات بدست آمده از طریق پایش شرایط (تعمیر و نگهداری پیشگویانه[7])، عوض کرده­اند.
روش­های تعمیر و نگهداری پیشگویانه شامل یک گروه از برنامه­ها می­باشد که تعمیر و نگهداری قابلیت اطمینان­محور[8] 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. برنامه ­های تعمیر و نگهداری قابلیت اطمینان محور توسط برخی از شرکت­های برق به عنوان یک ابزار مفید به کار گرفته شده ­اند.
بسیاری از نوشته­ها تنها مربوط به جایگزینی[9] 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[10] و جایگزینی انبوه [11] 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 می ­تواند 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.
برنامه ­های 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[12] 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[13] نمی­باشد، بلکه به دیگر خصوصیات مانند حالات خرابی[14]، بررسی آثار[15]، بررسی نیازهای اجرایی و حق تقدم ها[16] نیز بستگی دارد.
بهینه­سازی تعمیر و نگهداری پیشگیرانه[17]، 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[18]، 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 بهره ­برداری 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[19] یک تجهیز را گسترش خواهد داد. برای پی بردن به این، نیاز به یک مدل ریاضی از رویه ی زوال[20] تجهیز می­باشد، که سپس با یک مدل که اثرات تعمیر و نگهداری را توصیف می­ کند، ترکیب می­شود. چندین مدل ریاضی برای این منظور پیشنهاد شده ­اند، که آن­ها یک پیوند بین تعمیر و نگهداری و قابلیت اطمینان برقرار می­ کنند. زمانی که یک مدل ریاضی ساخته شد، فرآیند می ­تواند 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 می­ کنند، 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- برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری در سیستم های قدرت
امروزه تعمیر و نگهداری یکی از مهم­ترین مسائل مطرح در برنامه ­ریزی 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 مسئله­ تعمیر و نگهداری صورت می­گیرد. علاوه بر آن، با توجه به افزایش تقاضای توان، سیستم­های قدرت شاهد توسعه­ای سریع در دهه­های اخیر بوده ­اند. بنابراین کیفیت توان و قابلیت اطمینان به مقوله­ای مهم در بهره ­برداری سیستم­های قدرت تبدیل شدند. این نیز به نوبه­ی خود تعمیر و نگهداری مولدها را در بهره ­برداری سیستم قدرت خیلی با اهمیت کرده است .
برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری واحدهای تولیدی یکی از مسئله­های مهم مرتبط با برنامه ­ریزی و بهره ­برداری سیستم­های قدرت می­باشد. برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری بسیاری از برنامه ­ریزی های بهره ­برداری کوتاه­مدت و بلند­مدت را تحت تاثیر قرار می­دهد. برای مثال در مشارکت واحدها[21]، بهینه­سازی واحدهای آبی و تلمبه­ای ذخیره­ای[22]، محاسبات قابلیت اطمینان و قیمت­ گذاری تولید[23]، از برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری به عنوان یک ورودی بهره می­برند. بنابراین برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری غیربهینه می ­تواند تاثیر ناخوشایندی بر روی برنامه ­ریزی­های دیگر بگذارد. تعمیر و نگهداشتی که بهینه طراحی نشده باشد، به صورت مستقیم بر روی افزایش انرژی توزیع­نشده[24] اثر می­گذارد. همچنین، برنامه ­ریزی تعمیرات غیربهینه موجب افزایش هزینه­ها و کاهش قابلیت اطمینان سیستم می­شود .
برنامه ­ریزی 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 برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری بهینه باعث افزایش قابلیت اطمینان، کاهش هزینه­ های تولید، افزایش طول عمر مولدها و کاهش فشار برای تاسیسات جدید می­شود. بنابراین، برنامه­ی تعمیر و نگهداری بهینه می ­تواند منجر به صرفه­جویی قابل توجهی در هزینه­ های بهره ­برداری و کاهش انرژی توزیع­نشده شود .
مسئله­ برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری تجهیزات تولید و انتقال، بازه­ی زمانی خروج برای تعمیر و نگهداری برنامه ­ریزی­شده برای هر تجهیز را در یک افق زمانی یک یا دو ساله و با هدف کاهش هزینه­ بهره ­برداری و یا افزایش قابلیت اطمینان، تعیین می­ کند. بنابراین، هدف مسئله­ برنامه ­ریزی تعمیر و نگهداری تجهیزات سیستم قدرت، تخصیص بازه­های تعمیر و نگهداری مناسب برای تجهیزات و یافتن جدول زمانی برای آن­ها می­باشد. این برنامه ­ریزی منجر به کاهش خطاهای سیستم، افزایش عمر مفید مورد انتظار و بازده­ی اقتصادی سیستم قدرت می شود .
1-4- افق­های زمانی برنامه ­ریزی 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[25]، میان­مدت[26] و بلند­مدت[27] 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