A New multi attribute Decision making Reliability Centered Maintenance in Power Transmission Systems

Document Type: research paper

Authors

1 Department of Electrical Engineering, Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran

2 Department of Electrical Engineering, Sharif University of Technology,Tehran,Iran

Abstract

The present context of the electric industry, characterized by competitive markets, privatization, and regulatory of technical requirements forces the power utilities to optimize their asset management practices and develop the requisite decision plans techno-economically. Practically approaching, this paper devises a new support tool based on a multiattribute decision making (MADM) framework in combination with analytical hierarchical process (AHP) to determine the most critical components of power transmission systems. Measure of system-wide reliability performance, outage cost, Locational marginal prices demonstrative of market fairness, and network losses are among the attributes considered in this paper for component criticality assessment. With the frequent existence of qualitative and quantitative attributes, the proposed approach can effectively help to deal with the existent uncertainty and conventional judgment vagueness. As verified in a case study on the IEEE Reliability Test System (IEEE-RTS), the proposed framework introduces its applicability and efficiency for the practical asset management optimizations in electric utilities.

Keywords


Article Title [Persian]

تدوین تعمیر و نگهداری مبتنی بر قابلیت اطمینان تجهیزات شبکه انتقال برق بصورت مساله تصمیم‌گیری چندشاخصه و با کمک فرآیند سلسله مراتبی

Authors [Persian]

  • مسعود اصغری قراخیلی 1
  • محمود فتوحی فیروزآباد 2
1 دانشکده مهندسی برق، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.
Abstract [Persian]

امروزه در شرایط تجدید ساختار شده صنعت برق، شرکت‌های برق در مقوله برنامه‌ریزی و بهره‌برداری در جستجوی روش‌هایی هستند که در عین بهبود و حفظ قابلیت اطمینان تجهیزات، با توجه به اهداف بازارمحور، هزینه‌ها نیز کنترل شود و حاشیه سود حتی‌الامکان افزایش یابد که این مقوله به افزایش تعارض بین اهداف بازیگران مختلف بازارهای انرژی منجر می‌شود. در مسیر تکامل الگوهای پیشنهادی جهت تعمیر و نگهداری در دو دهه اخیر روش تعمیر و نگهداری مبتنی بر قابلیت اطمینان مطرح گردیده است که با توجه به فضای نوظهور حاکم بر صنعت برق بسیار کارا و مناسب می­باشد. در این مقاله با ارائه یک مدل تصمیم­گیری چندشاخصه به درنظرگرفتن همزمان شاخص‌های تاثیرگذار نظیر قابلیت اطمینان، هزینه نگهداری و تعمیر، شاخص رقابت‌پذیری بازار و تلفات انرژی که توسط فرآیند سلسله مراتبی وزن تاثیرگذاری آنها تعیین می‌گردد به شناسایی و اولویت­بندی تجهیزات بحرانی موجود در شبکه انتقال جهت تخصیص مطلوب منابع پرداخته می‌شود. در ادامه نیز الگوریتم پیشنهادی بر روی شبکه ۲۴ با سه IEEE-RTS مورد آزمایش قرار می‌گیرد و نتایج مورد بحث و نتیجه­گیری قرار می‌گیرد.

Keywords [Persian]

  • تعمیر و نگهداری مبتنی بر قابلیت اطمینان
  • تصمیم‌گیری چندشاخصه
  • انتخاب المان بحرانی
  • فرآیند سلسله مراتبی
[1] X.F. Wang and et al," Modern Power System Planning", McGraw-Hill Publishing Co, 1994.

 

[2] J. Moubray, "Reliability centered Maintenance", Butterworth-Heinemann, Oxford, 1991. Reprint 1995.

 

[3] J. Endrenyi and et al., " The present status of maintenance strategies and the impact if maintenance on reliability", IEEE Transaction On Power system, vol. 16. No.4. pp.638-646., Nov.2001.

 

[4] L. Bertling, "Reliability Centered Maintenance for electric power distribution systems," Ph. D dissertation, Dept.Elect. Power Engineering, KTH, Stockholm, Sweden, 2002.

 

[5] L. Bertling and et al, "A Reliability-Centered Asset Maintenance Method for Assessing the Impact of Maintenance in Power Distribution Systems", IEEE Transaction on power systems, vol.20, no.1 Feb 2005.

 

[6] W.Li, "Risk Assessment of power systems", New York: IEEE Press, 2005.

 

[7] J.H. Heo and et al, "Optimal Maintenance Strategies for Transmission Systems using the Genetic Algorithm", IEEE, 2010.

 

[8] C.Q. Su, "A New Maintenance Strategy for thr Reduction of Failure Rate of Distribution Cables", IEEE Electrical Industrial Conference, 2010.

 

[9] P. Dehghanian and etal, "Critical Component identification in reliability centeredasset management of power distribution systems via fuzzy AHP", IEEE Systems Journal, 2011.

 

[10] P. Dehghanian, and etal, "A Comprehensive Scheme for Reliability Centered Maintenance in Power Distribution Systems-part I: Methodology", IEEE Transaction on Power deivery, Vol.28, No. 2, April 2013.

 

[11] P. Dehghanian, and etal, "A Comprehensive Scheme for Reliability Centered Maintenance in Power Distribution Systems-part II: Numerical Analysis", IEEE Transaction on Power deivery, Vol.28, No. 2, April 2013.

[12] W.Li, "Risk Assessment of Power Systems", New York: IEEE Press, 2005.

 

[13] R. Ghorbani, and etal, "Identifying critical Components for Reliability-centerd Maintenance Managrment of Dregulated Power System", IET Generation, Transmission & distribution, Vol.9, Issue, 9, june 2015.

 

[14] M. Asghari Gharakheili, M. Fotuhi-Firuzabad, P. Dehghanian“A New Multi-Attribute Support Tool for Identifying Critical Components in Power Transmission Systems”, IEEE Systems Journal, Vol.pp, No.0, PP.1_12, 01-01-2015.

 

[15] P. Hilber and et al“Multiobjective Optimization Applied to Maintenance Policy for Electrical Networks”, IEEE Transaction On Power System, Vol.22, No.4, November 2007.

 

[16] F. Li and R. Brown, “A Cost-Effective Approach of Prioritizing Distribution Maintenance Based of System Reliability”, IEEE Conference of PMAPS, Iowa, 12-24, 2004.

 

[17] J. Endrenyi and et al, “The Present states of Maintenance Strategies and the impact maintenance on”, IEEE Transaction on Power System, Vol.16, No.4, pp.638-646, Nov.2010.

 

[18] J.H. Heo and et al, “Optimal Maintenance Strategies for Transmission System using the Genetic Algorithm”, IEEE 2010.