[科普中國(guó)]-可靠性評(píng)估

可靠性評(píng)估指的是元件或系統(tǒng)在給定時(shí)間間隔內(nèi)、規(guī)定條件下，連續(xù)實(shí)現(xiàn)其功能的能力。

目的和作用1、在方案階段，收集同類產(chǎn)品的可靠性數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理與評(píng)估，評(píng)估結(jié)果可以用來(lái)進(jìn)行方案的對(duì)比和選擇。

2、在工程研制階段，收集研制階段的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理與分析，可掌握產(chǎn)品可靠性增長(zhǎng)的情況。同時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，找出薄弱環(huán)節(jié)，以便提出故障糾正的策略和設(shè)計(jì)改進(jìn)的措施。

3、在設(shè)計(jì)定型或確認(rèn)時(shí)，收集可靠性鑒定試驗(yàn)的數(shù)據(jù)并處理，評(píng)估產(chǎn)品可靠性水平是否達(dá)到規(guī)定的要求，為設(shè)計(jì)定型和生產(chǎn)決策提供管理信息。

4、在批生產(chǎn)時(shí)，收集驗(yàn)收試驗(yàn)的數(shù)據(jù)并處理，評(píng)估產(chǎn)品可靠性，檢驗(yàn)其生產(chǎn)工藝水平能否保證產(chǎn)品所要求的可靠性，為接受產(chǎn)品提供依據(jù)。

5、在使用階段，收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與評(píng)估，此時(shí)評(píng)估結(jié)果反映的使用和環(huán)境條件最真實(shí)，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造水平的評(píng)價(jià)最符合實(shí)際，是產(chǎn)品可靠性工作的最終檢驗(yàn)，也是開展新產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)和改進(jìn)原產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最有益的參考。1

指數(shù)分布的可靠性評(píng)估電子產(chǎn)品的壽命分布一般都用指數(shù)分布來(lái)描述，但大部分復(fù)雜非電產(chǎn)品也可以用指數(shù)分布描述其壽命分布。在非電產(chǎn)品中，指數(shù)分布除適合于大型復(fù)雜系統(tǒng)以外，許多機(jī)械零部件經(jīng)過(guò)磨合以后的一段時(shí)間內(nèi)，也就是偶然故障期，可認(rèn)為是指數(shù)分布，如渦輪、齒輪、曲軸等。指數(shù)分布可以用來(lái)估計(jì)完全樣本、定數(shù)、定時(shí)、隨機(jī)截尾等各種試驗(yàn)樣本的參數(shù)。

電力系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)通常，評(píng)價(jià)電力系統(tǒng)可靠性從以下兩方面入手。

(1) 充裕性(adequacy)—充裕性是指電力系統(tǒng)維持連續(xù)供給用戶總的電力需求和總的電能量的能力，同時(shí)考慮到系統(tǒng)元件的計(jì)劃停運(yùn)及合理的期望非計(jì)劃停運(yùn).又稱為靜態(tài)可靠性，即在靜態(tài)條件下電力系統(tǒng)滿足用戶電力和電能量的能力。充裕性可以用確定性指標(biāo)表示，如系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要求的各種備用容量(檢修備用、事故各用等)百分比，也可以用概率指標(biāo)表示，如電力不足概率(LOLP)，電力不足時(shí)間期望值(LOLE)，電量不足期望值(EENS)等。

(2) 安全性(security)—安全性是指電力系統(tǒng)承受突然發(fā)生的擾動(dòng)，如突然短路或未預(yù)料到的失去系統(tǒng)元件的能力，也稱為動(dòng)態(tài)可靠性， 即在動(dòng)態(tài)條件下電力系統(tǒng)經(jīng)受住突然擾動(dòng)且不間斷地向用戶提供電力和電能量的能力。安全性現(xiàn)在一般采用確定性指標(biāo)表示，例如最常用的N-1準(zhǔn)則，以及在某一特定故障下能否維持穩(wěn)定或正常供電等。

在電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和運(yùn)行規(guī)劃時(shí)，特別是電源規(guī)劃中，評(píng)估可靠性經(jīng)常使用充裕性指標(biāo)。在電網(wǎng)規(guī)劃和運(yùn)行管理中，評(píng)估可靠性經(jīng)常使用安全性指標(biāo)。2

可靠性評(píng)估指標(biāo)電力系統(tǒng)可靠性是通過(guò)定量的可靠性指標(biāo)來(lái)量度的。為了滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的需要和便于進(jìn)行可靠性預(yù)測(cè)，已經(jīng)提出大量的指標(biāo)，其中應(yīng)用較多的主要有以下幾類。

(1)概率：如可靠度、可用率等。

(2)頻率：如單位時(shí)間內(nèi)的平均故障次數(shù)。

(3)平均持續(xù)時(shí)間：如首次故障的平均持續(xù)時(shí)間、兩次故障間的平均持續(xù)時(shí)間、故障的平均持續(xù)時(shí)間等。

(4)期望值：如一年中系統(tǒng)發(fā)生故障的期望天數(shù)。

上述這幾類指標(biāo)各自從不同的角度描述了系統(tǒng)的可靠性狀況，各自有其優(yōu)點(diǎn)及局限性。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中往往是采用多種指標(biāo)來(lái)描述同一個(gè)系統(tǒng)，使這些指標(biāo)之間可以相互彌補(bǔ)其不足。比如，停電概率和頻率指標(biāo)不能給出停電的大小的量度，而期望值指標(biāo)正可以彌補(bǔ)這一不足。在這些指標(biāo)中，有的(如概率指標(biāo))既可用于不可修復(fù)元件和系統(tǒng)，又可用于可修復(fù)元件和系統(tǒng)，但頻率和平均持續(xù)時(shí)間指標(biāo)多用于可修復(fù)元件和系統(tǒng)。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張靜 - 副教授 - 西南大學(xué)