Application of Markov model for determination of average lifetime of a transformer distribution system

• Autorzy: Landowski Bogdan , Perczyński Daniel , Muślewski Łukasz

Identyfikatory

DOI

10.2478/jok-2020-0055

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie markowskiego modelu do wyznaczenia średniego czasu życia systemu eksploatacji transformatorów rozdzielczych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The study presents an analysis of the operation process of elements of a system for electrical energy transformation in natural conditions of their usage. The research object is a system of HV and MV distribution transformer operation. The method of construction and an example of the Markov operation process have been presented for the analyzed technical objects. The model of the operation process was built on the basis of analysis of spatial states and events involved in operation of the analyzed technical objects. An average lifetime of the analyzed technical system was determined for assumptions accepted for a stochastic process which is a mathematical model of the distribution transformer operation process.

PL

W artykule przedstawiono analizę procesu eksploatacji elementów systemu transformacji energii elektrycznej w naturalnych warunkach ich użytkowania. Przedmiotem badań jest układ pracy transformatorów rozdzielczych wysokiego i średniego napięcia. Przedstawiono metodę budowy oraz przykład procesu eksploatacji Markowa dla analizowanych obiektów technicznych. Model procesu eksploatacji został zbudowany na podstawie analizy stanów przestrzennych i zdarzeń związanych z eksploatacją analizowanych obiektów technicznych. Wyznaczono średni czas życia analizowanego system technicznego, biorąc pod uwagę założenia przyjęte dla procesu stochastycznego, który jest modelem matematycznym procesu eksploatacji transformatorów rozdzielczych.

Słowa kluczowe

EN

homogeneous Markov process; operation process; stochastic process; operation state; absorbing state; distribution transformer

PL

jednorodny proces Markowa; proces eksploatacji; proces stochastyczny; stan obiektu; stan eksploatacyjny; stan pochłaniający; transformator rozdzielczy

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 50, iss. 3
• Strony: 151--173
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., tab.

Twórcy

autor

Landowski Bogdan

• UTP University of Science and Technology, Bydgoszcz (Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy)

autor

Perczyński Daniel

• UTP University of Science and Technology, Bydgoszcz (Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy)

autor

Muślewski Łukasz

• UTP University of Science and Technology, Bydgoszcz (Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy)

Bibliografia

• 1. Bobrowski D.: Modele i metody matematyczne teorii niezawodności w przykładach i zadaniach. WNT, Warszawa 1985.
• 2. Buslenko N., Kałasznikow W., Kowalenko I.: Teoria systemów złożonych. PWN, Warszawa 1979.
• 3. Hamoud G.A.: Use of Markov Models in Assessing Spare Transformer Requirements for Distribution Stations. IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 27, No. 2, May 2012, DOI 10.1109/TPWRS.2011.2177999.
• 4. Hamoud G.A., Lee L., Faried S.O.: Spare Assessment of Distribution Power Transformers using Two Markov Models. 2019 IEEE Power & Energy Society General Meeting (PESGM), Atlanta, GA, USA, 2019, DOI 10.1109/PESGM 40551.2019.8973546.
• 5. Hamoud G.A., Yiu C.: Assessment of Spare Parts for System Components Using a Markov Model. IEEE Transactions on Power Systems. Vol. 35, No. 4, July 2020, DOI 10.1109/TPWRS.2020.2966913.
• 6. Hamoud G.A., Yiu C.: One Markov Model for Spare Analysis of Distribution Power Transformers. IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 31, No. 2, March 2016, DOI 10.1109/TPWRS.2015.2431820.
• 7. Kostek R., Landowski B., Muślewski Ł.: Simulation of rolling bearing vibration in diagnostics. Journal of Vibroengineering, Vol. 17, Iss. 8, 2015.
• 8. Girtler J.: Application of theory of semi-Markov processes to determining distribution of probabilistic process of marine accidents resulting from collision of ships. Polish Maritime Research, No. 1, 2014.
• 9. Girtler J.: Possibility of estimating the reliability of diesel engines by applying the theory of semi-Markov processes and making operational decisions by considering reliability of diagnosis on technical state of this sort of combustion engines. Combustion Engines, Vol. 163(4), 2015.
• 10. Grabski F.: Semi-markowskie modele niezawodności i eksploatacji. PAN IBS, seria: Badania Systemowe, t. 30, Warszawa 2002.
• 11. Landowski B., Muślewski Ł., Pająk M., Polishchuk O.: Method for initial assessment of unit costs of public city transport means operation. MATEC Web of Conferences 182, 01010 (2018), 17th International Conference Diagnostics of Machines and Vehicles, DOI 10.1051/matecconf/201818201010.
• 12. Landowski B., Pająk M., Żółtowski B., Muślewski Ł.: Method of building a model of operational changes for the marine combustion engine describing the impact of the damages of this engine on the characteristics of its operation process. Polish Maritime Research, No. 4 (96), Vol. 24, 2017.
• 13. Landowski B, Perczyński D., Kolber P., Muślewski Ł.: An example of Markov model of technical objects maintenance process. Engineering Mechanics 2016, 22nd International Conference, Svratka, Czech Republic. Book of full texts, Institute of Thermomechanics Academy of Sciences of the Czech Republic, 2016.
• 14. Landowski B., Woropay M., Neubauer A.: Sterowanie niezawodnością w systemach transport. Wydawnictwo ITE, Radom 2004.
• 15. Landowski B.: Numerical simulation of the process of a technical object state changes. Journal of KONBiN, No. 44, 2017, DOI 10.2478/jok-2018-0013.
• 16. Leite da Silva A.M., de Carvalho Costa J.G., Chowdhury A.A.: Probabilistic Methodologies for Determining the Optimal Number of Substation Spare Transformers. IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 25, No. 1, 2010, DOI 10.1109/TPWRS.2009.2030280.
• 17. Muślewski Ł., Landowski B., Mackiewicz N., Pająk M.: Research and analysis of work ergonomics of selected transport means operators. International Automotive Conference (KONMOT 2018), Materials Science and Engineering; 1757-8981, 2018, DOI 10.1088/1757-899X/421/3/032020.
• 18. Muślewski Ł., Knopik L., Landowski B., Polishchuk O.: Analysis of assessment criteria for selected systems of transport means operation. MATEC Web of Conferences 182, 02003 (2018), 17th International Conference Diagnostics of Machines and Vehicles, 2018, DOI 10.1051/matecconf/201818202003.
• 19. Pająk M., Muślewski Ł., Landowski B.: Optimisation of changes of the operation quality of the transportation system in the fuzzy quality states space, International Automotive Conference (KONMOT 2018), Materials Science and Engineering; 1757-8981, 2018, DOI:10.1088/1757-899X/421/3/032023.
• 20. Puterman M.L.: Markov decision processes. John Wiley, New York 1994.
• 21. Puterman M.L.: Markov decision processes: discrete stochastic dynamic programming. John Wiley & Sons, 2014.
• 22. Sołowiew A.D.: Analityczne metody w teorii niezawodności. WNT, Warszawa 1983.
• 23. Tee K., Ekpiwhre E., Yi Z.: Degradation modelling and life expectancy using Markov chain model for carriageway, Int J Qual Reliab Manag, No. 35, 2018.