An electricity price-dependent control-limit policy for conditionbased maintenance optimization for power generating unit

For the control-limit policy of condition-based maintenance (CBM), it usually focuses on the internal condition of the equipment while neglecting the un-constant external conditions. However, the electricity price-dependent downtime cost have influence on the cost-effectiveness of control-limit policy for a generating unit in a power system. To make a linkage between CBM and the nonconstant cost model, an electricity price-dependent control-limit policy (EPCLP) is proposed to accommodate the time-dependent downtime costs. For the proposed EPCLP, preventive maintenance control-limits is much flexible to be adjusted to different electricity price levels, and the maintenance cost reduction can be achieved among the planning horizon as a result. The optimal control-limits and maintenance costs for different downtime-cost ratios, reliabilities, covariate processes and electricity price scenarios are analysed to compare the performances between the proposed policy and the constant control-limit policy. Through the sensitivity analysis, the application scope of the proposed policy is evaluated.

Stosując strategie utrzymania ruchu uwzględniające bieżący stan techniczny obiektu (condition based maintenance, CBM) oparte na pojęciu progu konserwacji koniecznej (control limit), najczęściej przywiązuje się wagę do stanu samego sprzętu, ignorując przy tym niestałe warunki zewnętrzne. Należy jednak pamiętać, że w przypadku agregatów prądotwórczych wchodzących w skład układów elektroenergetycznych, koszty przestoju zależne od ceny energii elektrycznej mają wpływ na opłacalność stosowania strategii progu konserwacji koniecznej. Aby powiązać CBM z modelem kosztów niestałych, zaproponowano strategię progu konserwacji koniecznej, w której wysokość progu uzależniona jest od ceny prądu elektrycznego (electricity price-dependent control-limit policy, EPCLP). Przyjęcie takiej strategii pozwala uwzględnić koszty przestojów zależne od czasu. W EPCLP, progi czasowe konserwacji zapobiegawczej są bardzo elastyczne, co pozwala na ich regulację zgodnie z aktualną ceną energii elektrycznej. Strategia umożliwia redukcję kosztów w danym horyzoncie planowania. W celu porównania proponowanej strategii ze strategią stałego progu konserwacji koniecznej, w pracy przeanalizowano optymalne progi czasowe konserwacji koniecznej oraz koszty utrzymania ruchu dla różnych stosunków przestoju do kosztu, różnych wartości niezawodności, różnych procesów kowariantnych oraz różnych scenariuszy zmian cen energii elektrycznej. Zakres zastosowania proponowanej strategii oceniano za pomocą analizy czułości.