一種確定二元因素影響下電氣系統(tǒng)中元件重要程度的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種確定二元因素影響下電氣系統(tǒng)中元件重要程度的方法，特點在于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(jìn)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(tǒng)的方法分析系統(tǒng)可靠性是困難的，本發(fā)明基于對系統(tǒng)可靠性的影響程度，研究其中元件的重要程度。本發(fā)明可用事故樹表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過事故樹對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行化簡，得到考慮t和c二元因素影響下的系統(tǒng)故障概率分布，基于概率空間重要度對元件進(jìn)行重要程度排序。可廣泛用于在多因素影響下，確定元件對系統(tǒng)的重要程度。
【專利說明】一種確定二元因素影響下電氣系統(tǒng)中元件重要程度的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)厥費及電氣系統(tǒng)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(tǒng) 中元件重要程度的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電氣系統(tǒng)是現(xiàn)在各個領(lǐng)域中最常見的系統(tǒng)，其可靠性直接影響著所在系統(tǒng)的整體 性能。從系統(tǒng)角度分析，其可靠性可分為兩個部分進(jìn)行研究。一是組成系統(tǒng)的基本元件，這 些元件的性質(zhì)作用到自身的可靠性，進(jìn)而影響這個電氣系統(tǒng)的可靠性。二是系統(tǒng)本身的結(jié) 構(gòu)，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(tǒng)可靠性的作用程 度。整個系統(tǒng)的可靠性是兩者的有機結(jié)合。
[0003] 對于電器系統(tǒng)中的二極管元件，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(guān)系。假設(shè)系統(tǒng)故障是由于元件損壞引起的，且通過更換元 件進(jìn)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(guān)鍵因素，這個因素影響 故障概率的程度服從指數(shù)表達(dá)式。另一個因素就是工作溫度，明顯地，對于電氣元件溫度過 高和過低都會導(dǎo)致其可靠性的下降和故障率的上升，基本服從余弦曲線。首先構(gòu)建電器元 件的基于使用時間（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(tǒng)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(tǒng)中元件對系統(tǒng)可 靠性影響的程度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為更好的對發(fā)明進(jìn)行描述，這里設(shè)計簡單的電器系統(tǒng)進(jìn)行論述，該系統(tǒng) 由二極管組成，二極管的額定工作狀態(tài)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(tǒng)作為研究對象。系統(tǒng)中有五個基本元件

【權(quán)利要求】
1. 一種確定二元因素影響下電氣系統(tǒng)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(jìn)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(tǒng)的方法分析系統(tǒng)可 靠性是困難的，本發(fā)明基于對系統(tǒng)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(jié)覆.·電氣元件的可靠性確定、電氣系統(tǒng)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(fā)巡可用事故樹表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過事故樹對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行化簡，得到考 慮t和C二元因素影響下的系統(tǒng)故障概率分布，基于概率空間重要度對元件進(jìn)行重要程度 排序。
2. 枏據(jù)權(quán)利要求1所沭的俁證電氣元件可靠度的方案，其特征在干，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(jìn)行分析；在此 基礎(chǔ)上用事故樹表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過事故樹對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行化簡，得到考慮t和c因素影響 下的系統(tǒng)故障概率分布。 1相據(jù)權(quán)利要求?所沭的電氣元件的可靠件確定，其特征在干，元收飽汍窗魏駕·
是?和c作為自變量的函數(shù)，當(dāng)?和c兩方面之一故障時元件就發(fā)生故障，根據(jù)邏輯 或的概念.
1為：
確定.
，必須先確定
和
！，設(shè)系統(tǒng)中單個元件發(fā)生故障后不可修，系統(tǒng)排 除故障是通過更換元件實現(xiàn)的。 相椐權(quán)利要求3所沭的系統(tǒng)中單個元件發(fā)牛故障后不可修，Μ特征在干，
可以 認(rèn)為是不可修系統(tǒng)的單元故障概率，并設(shè)故障達(dá)到0. 9999元件應(yīng)該更換(這個數(shù)據(jù)可以通 過給定系統(tǒng)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(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)中單個元件發(fā)牛故障后不可修，其特征在于,梵子
，電器元件的正常工作都要有一定的工作溫度范圍，高于或低于該溫度范圍元件就發(fā)生故 障，本文將該規(guī)律表示為余弦曲線，如下式所示：
式中d為溫度變化范圍。 L枏據(jù)權(quán)利要求1所述的概率重要度的空間分布，其特征在于，概塞東吳臠奪Μ分電: 第i個基本事件發(fā)生概率的變化引起頂上事件發(fā)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(xiàn)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(quán)利要求1所沭的概率重要度的空間分布，其特征在干，魏鸞窗要臠分沲，'農(nóng)里 研究在整個范圍內(nèi)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(qū)域內(nèi)的重要度排序并不是一致的。
8. 相據(jù)權(quán)利要求1所沭的元件概率重要件棑序方法，其特征在干，所以對于整個研究 區(qū)域，采取對曲面進(jìn)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天的范圍內(nèi)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(yōu)先權(quán)日:2013年3月19日
【發(fā)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(shù)大學(xué)