[发明专利]一种UMDs系统可靠性评估方法

说明书

本发明提供一种UMDs系统可靠性评估方法，涉及UMDs不间断电源技术领域。一种UMDs系统可靠性评估方法，首先建立UMDs系统可靠性指标，然后建立UMDs系统失电模型；最后利用改进的蒙特卡罗方法对UMDs系统进行可靠性评估。本发明提供的UMDs系统可靠性评估方法，对UMDs系统持续供电能力进行快速和准确的评价，并找出影响系统可靠性水平的薄弱环节以寻求改善可靠性水平的措施，进而提升UMDs系统持续供电能力。改进的蒙特卡罗方法能够在保证计算精度的前提下，显著地减小抽样方差，进而提高计算效率，加快收敛速度，降低了硬件要求。

技术领域

本发明涉及UMDs不间断电源技术领域，尤其涉及一种UMDs系统可靠性评估方法。

背景技术

由于我国的市电网络发电及用电情况比较复杂，设备落后，管理不善，造成我们使用的交流电质量较差，电压波动范围大，从170—250V(320—450V)大范围变化，电磁和谐波干扰严重，同时，由于电力紧缺，很多地区停电现象时有发生。高供电电能质量的负荷的需求。精密加工、电子制造企业和数据中心等敏感负荷，对电能质量要求极高，例如集成电路制造企业一旦供电母线上的发生电压暂降或短时电压中断，将导致企业大批量芯片报废或精密工艺设备停机，甚至全线停产。

UMD s工业驱动不间断电源系统是为油泵、水泵、风机等电动机性负荷提供不间断供电保障的电源装置。对于大型压缩机需要很多水冷、润滑系统，一旦发生意外断电，水冷、润滑系统停止工作，会造成压缩机轴瓦断裂，损失高达几百万元，另外当电网电压大幅凹陷或杂波、雷电干扰时，也会使输油泵变频器关机或失控，造成重大的经济损失。采用UMDs电源成功的解决了上述问题，它运行可靠，结构简单，是经济实用的电源装置。

UMDs系统是负载可靠运行的基石，因此对其可靠性进行定量评估是非常有必要的，而目前关于可靠性的研究主要针对电网，目前还没有有效的方法对诸如UMDs等应急电源进行可靠性定量评估的方法。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种用于UMDs系统的可靠性评估方法，对UMDs系统持续供电能力进行快速和准确的评价，并找出影响系统可靠性水平的薄弱环节以寻求改善可靠性水平的措施，进而提升系统持续供电能力。

一种UMDs系统可靠性评估方法，包括以下步骤：

步骤1：建立UMDs系统可靠性指标；

根据UMDs系统的特点，参考电子设备和配电网的可靠性指标，选用平均系统供电可用率SA作为UMDs系统可靠性指标，用来描述UMDs系统的可用性，供电可用率指的是系统处于正常工作状态的稳态概率；

步骤2：建立UMDs系统失电模型；

根据UMDs系统的特点，将UMDs系统分为12个模块：市电U、发电机G、自动转换开关ATS、交流母线AB、充电电路CC、电池组BP、逆变电路IC、监测控制电路MC、静态转换开关STS、直流母线保护控制PM、直流母线DB和风冷模块WM；并根据UMDs系统的工作原理，建立故障树，得到系统失电时的各个模块的运行状态集合φ；

所述发电机、市电、自动转换开关、交流母线、充电电路、电池组、逆变电路、监测控制电路、静态转换开关、直流母线保护控制、直流母线、风冷模块均有两种状态：正常状态和故障状态；UMDs系统中每个模块的平均无故障时间和平均修复时间分别为和供电可用率为A_i，其中，i＝1,2,…,12对应于UMDs系统中不同的模块；

平均无故障时间为模块预计的可运作平均时间，平均修复时间为模块由故障状态转为工作状态时修理时间的平均值；

步骤3：利用改进的蒙特卡罗方法对UMDs系统进行可靠性评估，具体方法为：

步骤3-1：输入UMDs系统的基本信息；

步骤3-1-1：输入UMDs系统失电时各个模块的状态集合φ；