Naslov
Metoda binarnih dijagrama odlučivanja za vrednovanje stabla kvara u nuklearnoj elektrani
(Binary decision diagram method for fault tree evaluation in nuclear power plant)

Autori
Reni Banov

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
21.10

Godina
2020

Stranica
203

Mentor
Zdenko Šimić

Ključne riječi
binarni dijagram odlučivanja ; redoslijed varijabli ; stablo kvara ; vjerojatnosna procjena pouzdanosti ; pouzdanost nuklearne elektrane
(binary decision diagram ; variable ordering ; fault tree ; probabilistic reliability analysis ; nuclear power plant reliability)

Sažetak
U radu se istražuje način vrednovanja stabla kvara te stabla događaja u nuklearnoj energetici primjenom metode binarnih dijagrama odlučivanja. Polazište istraživanja predstavlja model stabla kvara za analizu neželjenih događaja tijekom eksploatacije nuklearne elektrane. Primjenom modela stabla kvara opisuje se korelacija između osnovnih događaja koja uzrokuje pojavu neželjenog događaja. Hijerarhijski uspostavljeni odnosi između osnovnih i izvedenih događaja u sustavu predstavljaju logičke veze između događaja te se mogu predstaviti pomoću binarnih dijagrama odlučivanja (skr. BDD). Postupak vrednovanja stabla kvara ostvaruje se provođenjem kvalitativne i kvantitativne analize modela na BDD zapisu stabla kvara. Međutim, kompleksnost algoritama primijenjenih na BDD zapise proizlazi iz problema izbora redoslijeda osnovnih događaja za formiranje BDD zapisa Boole- Shannonovim razvojem. Složenost problema zahtijeva heuristički pristup, te je shodno tome razvijen algoritam za određivanje redoslijeda varijabli pomoću kojega je moguće vrednovati model stabla kvara s više od 1000 osnovnih događaja u modelu. Osim navedenog problema redoslijeda, u radu je unaprijeđen postupak vrednovanja primjenom kompletnog proračuna pomoću BDD zapisa. Budući, BDD zapis omogućava formiranje potpunog skupa minimalnih presjeka modela otvara se mogućnost povećanja točnosti određivanja parametara pouzdanosti te unapređenja kvalitativne analize. Primjerice, otvara se mogućnost određivanja funkcionalne zavisnosti neželjenog vršnog događaja u odnosu na pojavu pojedinačnih osnovnih događaja u modelu stabla kvara. Također, točno određivanje parametara pouzdanosti umanjuje važnost izbora metode za ocjenu gornje ograde za vjerojatnost pojave vršnog (ili drugog) događaja. Neovisno o tome, u radu su izložena dva nova algoritma za određivanje gornjih ograda iz skupa minimalnih presjeka, te za određivanje uvjetne vjerojatnosti na BDD zapisu modela stabla kvara. Za unapređenje kvalitativne analize u postupku vrednovanja razvijen je algoritam za odabir podskupa MCS skupa navođenjem predikata za izbor željenih minimalnih presjeka. Na taj način omogućen je fleksibilniji izbor minimalnih presjeka usporedbi s konvencionalnim pristupom gdje se selekcija obično provodi prema broju osnovnih događaja ili prema vjerojatnosti iz minimalnog presjeka. Verifikacija te potvrda postupka vrednovanja pomoću BDD zapisa modela stabla kvara ostvarena je implementacijom programskog rješenja za sve prezentirane algoritme. Također, dobiveni rezultati vrednovanja potvrđeni su usporedbom s implementacijom konvencionalnog pristupa iz priznatih programskih rješenja.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Matematika, Elektrotehnika

POVEZANOST RADA