一種確定二元因素影響下電氣系統中元件重要程度的方法
2023-05-18 20:05:56 2
一種確定二元因素影響下電氣系統中元件重要程度的方法
【專利摘要】本發明公開了一種確定二元因素影響下電氣系統中元件重要程度的方法，特點在於就影響電氣元件可靠性的兩個重要因素：工作時間（t）和工作溫度（c）對單個元件的可靠性進行分析，特別是每個元件的工作時間和適宜工作溫度都不一樣時，使用傳統的方法分析系統可靠性是困難的，本發明基於對系統可靠性的影響程度，研究其中元件的重要程度。本發明可用事故樹表示系統結構，通過事故樹對系統結構進行化簡，得到考慮t和c二元因素影響下的系統故障概率分布，基於概率空間重要度對元件進行重要程度排序。可廣泛用於在多因素影響下，確定元件對系統的重要程度。
【專利說明】一種確定二元因素影響下電氣系統中元件重要程度的方法
【技術領域】
[0001] 本發厥費及電氣系統可靠性，特別是涉及使用一種確定二元因素影響下電氣系統 中元件重要程度的方法。
【背景技術】
[0002] 電氣系統是現在各個領域中最常見的系統，其可靠性直接影響著所在系統的整體 性能。從系統角度分析，其可靠性可分為兩個部分進行研究。一是組成系統的基本元件，這 些元件的性質作用到自身的可靠性，進而影響這個電氣系統的可靠性。二是系統本身的結 構，就是基本元件的組成方式，組成方式的不同將直接決定元件影響系統可靠性的作用程 度。整個系統的可靠性是兩者的有機結合。
[0003] 對於電器系統中的二極體元件，它的故障概率就與工作時間的長短、工作溫度的 大小、通過電流及電壓等有直接關係。假設系統故障是由於元件損壞引起的，且通過更換元 件進行故障排除。那么元件的使用時間將成為影響元件可靠性的關鍵因素，這個因素影響 故障概率的程度服從指數表達式。另一個因素就是工作溫度，明顯地，對於電氣元件溫度過 高和過低都會導致其可靠性的下降和故障率的上升，基本服從餘弦曲線。首先構建電器元 件的基於使用時間（t)和工作溫度（c)的故障概率空間，以及有這些元件組成系統的時間 (t)和工作溫度（c)的故障概率空間。通過概率重要度空間分布確定系統中元件對系統可 靠性影響的程度。
【發明內容】
[0004] 為更好的對發明進行描述，這裡設計簡單的電器系統進行論述，該系統 由二極體組成，二極體的額定工作狀態受很多因素影響，其中主要的是t和C。本 文針對由這兩個因素影響的電器系統作為研究對象。系統中有五個基本元件
【權利要求】
1. 一種確定二元因素影響下電氣系統中元件重要程度的方法，其録貧逆子，就影響電 氣元件可靠性的兩個重要因素：工作時間（t)和工作溫度（C)對單個元件的可靠性進行分 析，特別是每個元件的工作時間和適宜工作溫度都不一樣時，使用傳統的方法分析系統可 靠性是困難的，本發明基於對系統可靠性的影響程度，研究其中元件的重要程度;羞包盤遊 7〇節覆.·電氣元件的可靠性確定、電氣系統的可靠性確定、概率重要度的空間分布及元件重 要性排序方法，基發巡可用事故樹表示系統結構，通過事故樹對系統結構進行化簡，得到考 慮t和C二元因素影響下的系統故障概率分布，基於概率空間重要度對元件進行重要程度 排序。
2. 枏據權利要求1所沭的俁證電氣元件可靠度的方案，其特徵在幹，m曹,礙電氣元件 可靠性的兩個重要因素：工作時間（t)和工作溫度（C)對單個元件的可靠性進行分析；在此 基礎上用事故樹表示系統結構，通過事故樹對系統結構進行化簡，得到考慮t和c因素影響 下的系統故障概率分布。 1相據權利要求?所沭的電氣元件的可靠件確定，其特徵在幹，元收飽汍窗魏駕·
是?和c作為自變量的函數，當?和c兩方面之一故障時元件就發生故障，根據邏輯 或的概念.
1為：
確定.
，必須先確定
和
！，設系統中單個元件發生故障後不可修，系統排 除故障是通過更換元件實現的。 相椐權利要求3所沭的系統中單個元件發牛故障後不可修，Μ特徵在幹，
可以 認為是不可修系統的單元故障概率，並設故障達到0. 9999元件應該更換(這個數據可以通 過給定系統故障率反分析得到，通常比這個值小得多)，如下式所示：
式中為單元故障率。
5.根據權利要求3所述的系統中單個元件發牛故障後不可修，其特徵在於,梵子
，電器元件的正常工作都要有一定的工作溫度範圍，高於或低於該溫度範圍元件就發生故 障，本文將該規律表示為餘弦曲線，如下式所示：
式中d為溫度變化範圍。 L枏據權利要求1所述的概率重要度的空間分布，其特徵在於，概塞東吳臠奪Μ分電: 第i個基本事件發生概率的變化引起頂上事件發生概率變化的程度，在/?維影響因素變化 的情況下，在/7 + 1維空間中表現出來的空間分布，用
表示，如本文中第1個元 件的概率重要度空間分布為：
，
7. 根椐權利要求1所沭的概率重要度的空間分布，其特徵在幹，魏鸞窗要臠分沲，'農裡 研究在整個範圍內的
的概率重要度排序，顯然概率重要度的大小決定了其排序，但在 整個研究區域內的重要度排序並不是一致的。
8. 相據權利要求1所沭的元件概率重要件棑序方法，其特徵在幹，所以對於整個研究 區域，採取對曲面進行積分的方法，即計算概率重要度分布曲面與概率重要度=〇的曲面， 在20°到30°，0到100天的範圍內的體積
s得到的概率重要度排序為
【文檔編號】G06F19/00GK104063566SQ201310087838
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月19日 優先權日:2013年3月19日
【發明者】崔鐵軍, 赫飛, 趙東洋, 吳作啟, 馮亞林, 孔晶 申請人:遼寧工程技術大學