系統(tǒng)可靠性與可用性分析方法目錄

第一章 可靠性的基本概念和指標(biāo)

1.1可靠性的基本概念

1.1.1壽命剖面與任務(wù)剖面

1.1.2可靠性定義

1.1.3不可修復(fù)系統(tǒng)和可修復(fù)系統(tǒng)

1.2基本可靠性指標(biāo)

1.2.1可靠度和不可靠度

1.2.2故障概率密度函數(shù)

1.2.3故障率

1.2.4可靠度、不可靠度、故障概率密度和故障率之間關(guān)系

1.2.5平均壽命

1.2.6基本修復(fù)

1.3常用分布函數(shù)

1.3.1指數(shù)分布

1.3.2正態(tài)分布

1.3.3對數(shù)正態(tài)分布

1.3.4威布爾分布

1.3.5常用分布函數(shù)的圖形特點(diǎn)

1.4應(yīng)用舉例

第二章 典型不可修復(fù)系統(tǒng)的可靠性分析方法

2.1典型不可修復(fù)系統(tǒng)的可靠性分析模型

2.1.1串聯(lián)模型

2.1.2并聯(lián)模型

2.1.3n中取后模型(k/n模型)

2.1.4旁聯(lián)模型

2.2可靠性建模需要考慮的幾個(gè)問題

2.2.1共因故障

2.2.2相關(guān)故障

2.2.3多種故障模式的影響

2.3應(yīng)用舉例

第三章 一般不可修復(fù)系統(tǒng)的可靠性分析方法

3.1系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖與可靠性框圖

3.2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本概念和假設(shè)

3.3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的最小路集和最小割集

3.3.1路集和最小路集

3.3.2割集和最小割集

3.3.3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)狀態(tài)同最小路集和最小割集之間的關(guān)系

3.4最小路集與最小割集之間的相互轉(zhuǎn)換

3.4.1集合的運(yùn)算法則

3.4.2最小路集與最小割集之間的相互轉(zhuǎn)換

3.5求網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最小路集的聯(lián)絡(luò)矩陣方法

3.5.1聯(lián)絡(luò)矩陣

3.5.2聯(lián)絡(luò)矩陣的乘方規(guī)則

3.6求大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最小路集的節(jié)點(diǎn)遍歷法

3.6.1節(jié)點(diǎn)遍歷法的基本思想

3.6.2大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最小路集的計(jì)算機(jī)算法(節(jié)點(diǎn)遍歷法)

3.7采用最小路集計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠度

3.8網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠度計(jì)算的直接不交化算法

3.8.1采用最小路集不交化計(jì)算系統(tǒng)可靠度

3.8.2采用最小割集不交化計(jì)算系統(tǒng)可靠度

3.9提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性的方法

3.9.1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算

3.9.2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠度的敏感性分析

3.10應(yīng)用舉例

第四章 故障樹分析方法

4.1故障樹分析方法的基本概念

4.1.1事件

4.1.2部件

4.1.3故障的分類

4.1.4故障樹常用事件符號(hào)

4.1.5故障樹中常用邏輯門符號(hào)

4.2故障樹的數(shù)學(xué)描述

4.2.1故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)

4.2.2單調(diào)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的故障樹

4.3故障樹的規(guī)范化、簡化

4。3.1故障樹的規(guī)范化

4.3.2故障樹的簡化

4.4故障樹的定性分析

4.4.1割集和最小割集

4.4.2路集和最小路集

4.4.3最小割集計(jì)算方法

4.4.4最小路集計(jì)算方法

4.4.5故障樹的最小割集、最小路集與結(jié)構(gòu)函數(shù)

4.5故障樹的定量分析

4.5.1采用最小割集求頂事件發(fā)生的概率(不可靠度)

4.5.2采用最小路集求頂事件不發(fā)生的概率(可靠度)

4.5.3底事件重要度計(jì)算

4.5.4故障樹與可靠性框圖

4.6應(yīng)用舉例

第五章 維修性的基本概念和指標(biāo)與單元可用度

5.1維修性的基本概念

5.1.1維修與維修性

5.1.2使用過程中產(chǎn)品的不同經(jīng)歷

5.2維修性指標(biāo)

5.2.1維修度函數(shù)

5.2.2維修概率密度函數(shù)

5.2.3維修率函數(shù)

5.3維修性模型中常用的分布函數(shù)

5.3.1正態(tài)分布

5.3.2對數(shù)正態(tài)分布

5.3.3指數(shù)分布

5.4“正常一故障一正常一故障”過程中指標(biāo)

5.4.1有條件故障強(qiáng)度

5.4.2無條件故障強(qiáng)度

5.4.3平均故障次數(shù)

5.4.4有條件修復(fù)強(qiáng)度

5.4.5無條件修復(fù)強(qiáng)度

5.4.6平均修復(fù)次數(shù)

5.4.7可用度和不可用度

5.5單元的可用度計(jì)算方法

5.5.1可修復(fù)單元的故障頻率、修復(fù)頻率和可用度計(jì)算模型

5.5.2可修復(fù)單元的故障頻率、修復(fù)頻率、可用度計(jì)算的拉普拉斯變換方法

5.5.3可修復(fù)單元的故障頻率、修復(fù)頻率、可用度計(jì)算的微分方程組方法

5.5.4壽命和維修時(shí)間任意分布單元的故障頻率、修復(fù)頻率、可用度變化規(guī)律

5.6應(yīng)用舉例

第六章 典型可修復(fù)系統(tǒng)可用性分析方法

6.1馬爾可夫模型的基本假設(shè)

6.2可修復(fù)單元的可用度

6.2.1單元的可用度分析

6.2.2求穩(wěn)態(tài)可用度的簡易方法

6.3可修復(fù)串聯(lián)系統(tǒng)的可用度

6.3.12個(gè)單元串聯(lián)系統(tǒng)的可用度

6.3.2n個(gè)單元串聯(lián)系統(tǒng)的可用度

6.4可修復(fù)并聯(lián)系統(tǒng)的可用度

6.4.1相同分布單元并聯(lián)系統(tǒng)的可用度

6.4.2不同分布單元并聯(lián)系統(tǒng)的可用度

6.5可修復(fù)k/n系統(tǒng)的可用度

6.5.1相同分布單元2/3系統(tǒng)的可用度

6.5.2相同分布單元k/n系統(tǒng)的可用度

6.6可修復(fù)旁聯(lián)系統(tǒng)的可用度

6.7應(yīng)用舉例

第七章 一般可修復(fù)系統(tǒng)可用性分析方法

7.1一般可修復(fù)系統(tǒng)可用性分析的馬爾可夫模型

7.1.1系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移微分方程組

7.1.2系統(tǒng)可用度、不可用度

7.1.3系統(tǒng)可靠度

7.1.4系統(tǒng)的平均首次故障前時(shí)間

7.1.5系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)指標(biāo)

7.1.6應(yīng)用舉例

7.2系統(tǒng)可能狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣分析方法

7.2.1尋找系統(tǒng)可能狀態(tài)的方、法

7.2.2尋找單元可能狀態(tài)的方法

7.2.3通過系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖求系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣

7.2.4通過單元狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率求系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣

7.2.5應(yīng)用舉例

7.3單元可用度相互獨(dú)立條件下計(jì)算系統(tǒng)可用度的近似方法

7.3.1可修復(fù)單元不可用度和可用度計(jì)算

7.3.2可修復(fù)系統(tǒng)不可用度和可用度近似計(jì)算

7.3.3可用度的敏感性分析

7.3.4可修復(fù)系統(tǒng)故障頻率和平均可用時(shí)間(MUT)計(jì)算

7.3.5應(yīng)用舉例

7.4尋找系統(tǒng)可能狀態(tài)的計(jì)算機(jī)算法

7.4.1算法步驟

7.4.2應(yīng)用舉例

參考文獻(xiàn)2100433B

本書通過工程應(yīng)用背景突出的大量精選例題，介紹了單輸入/多輸出系統(tǒng)、多輸出/單輸入系統(tǒng)、考慮節(jié)點(diǎn)可靠度系統(tǒng)、重復(fù)單元系統(tǒng)的可靠性與可用性分析方法，并且對不可修復(fù)系統(tǒng)的可靠性與可修復(fù)系統(tǒng)的可靠性、可用性分析的馬爾可夫模型方法與單元可用度相互獨(dú)立的近似方法進(jìn)行了分析。

電力系統(tǒng)可靠性研究的主要內(nèi)容包括發(fā)電容量可靠性估計(jì)；互聯(lián)系統(tǒng)可靠性估計(jì)；發(fā)電和輸電組合系統(tǒng)可靠性估計(jì)；配電系統(tǒng)可靠性估計(jì)；發(fā)電廠、變電所主接線可靠性估計(jì)及繼電保護(hù)可靠性估計(jì)等。建立基本設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)庫也是研究的重要內(nèi)容。

分析方法有解析法和模擬法兩類。解析法的特點(diǎn)是，首先建立電力系統(tǒng)可靠性數(shù)學(xué)模型，并通過數(shù)值計(jì)算求解。在給定的簡化假設(shè)條件下，一般可得到正確結(jié)果，因此應(yīng)用很廣泛。但解法有時(shí)過于復(fù)雜。模擬法是把系統(tǒng)分成許多元素，這些元素的特性可通過概率分布加以預(yù)測，然后將這些元素特性組合起來確定系統(tǒng)的可靠性。模擬法分析比較靈活，但結(jié)果不夠精確。

可靠性工程可靠性工程

衡量系統(tǒng)可靠性有三個(gè)重要指標(biāo)。①保險(xiǎn)期：系統(tǒng)建成后能有效地完成規(guī)定任務(wù)的期限，超過這一期限系統(tǒng)可靠性就會(huì)逐漸降低。②有效性：系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)能正常工作的概率。概率的大小取決于系統(tǒng)故障率的高低、發(fā)現(xiàn)故障部分的快慢和故障修復(fù)時(shí)間的長短。③狹義可靠性：由結(jié)構(gòu)可靠性和性能可靠性兩部分組成。前者指系統(tǒng)在工作時(shí)不出故障的概率，后者指系統(tǒng)性能滿足原定要求的概率。

系統(tǒng)可靠性不能僅僅依靠對系統(tǒng)的檢驗(yàn)和試驗(yàn)來獲得，還必須從設(shè)計(jì)、制造和管理等方面加以保證。首先，設(shè)計(jì)是決定系統(tǒng)固有可靠性的重要環(huán)節(jié)，制造部門力求使系統(tǒng)達(dá)到固有的可靠性，而管理則是保證系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造、使用等階段都按科學(xué)的程序和規(guī)律進(jìn)行，即對整個(gè)系統(tǒng)研制實(shí)行嚴(yán)格的可靠性控制。

可靠性工程可靠性數(shù)學(xué)

用來定量描述系統(tǒng)可靠性的數(shù)學(xué)工具。常用的度量指標(biāo)主要有可靠度、故障率、平均無故障工作時(shí)間和平均故障修復(fù)時(shí)間等。①可靠度R()：系統(tǒng)在規(guī)定工作時(shí)間內(nèi)無故障的概率。如數(shù)字電壓表工作 24小時(shí)的可靠度為0.9,即意味著多次抽取一定數(shù)量的該產(chǎn)品樣品，在規(guī)定條件下工作24小時(shí)，平均有90%能保持全部產(chǎn)品性能處于有效的工作狀態(tài)。相應(yīng)地，系統(tǒng)在時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率用F()表示，稱為不可靠度,與可靠度R()的關(guān)系為R()=1-F()。②故障率λ：系統(tǒng)工作到 時(shí)刻時(shí)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率。系統(tǒng)在正常工作狀況下，其故障率趨于穩(wěn)定，可靠度與故障率的關(guān)系為R()=。③平均無故障工作時(shí)間：系統(tǒng)在相鄰兩次故障間隔內(nèi)有效工作時(shí)的平均時(shí)間。④平均故障修復(fù)時(shí)間：系統(tǒng)出現(xiàn)故障后到恢復(fù)正常工作時(shí)的平均時(shí)間。