Análise de confiabilidade do sistema elétrico de uma plataforma de produção de petróleo e gás
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18500 |
Resumo: | In this work, a reliability analysis of an oil production FPSO (Floating Production Storage and Offloading) platform’s electrical power system was performed using the PowerFactory® software. The failure rates and repair times, for the main generation system, were obtained from a platform generation system; for the distribution system, data were obtained from the available technical literature. This study evaluates the platform's reliability indexes for the generation and distribution systems by comparing the reliability performance in different operational scenarios and topologies. The platform’s load duration curve for one year of operation had been raised and used at the simulation. For the main generation system, two scenarios had been simulated, one with failure data from the generators according to electrical system's data and other scenario disregarding a failure that took 1,528.37 hours to be repaired in one of the generators. Therefore, the main generation risk model had been formed though the calculation of the Loss of Load Probability and Expected Demand Not Supplied. Using Frequency and Duration Method, the capacity outage probability tables had been added to the risk model for each main generation system simulated scenario. At the distribution system, eight operational topologies had been analyzed, in which one was the normal system’s operation and the other seven are contingency topologies defined according to a platform’s electrical system operational standard. At this simulation, system’s reliability indexes and load points indexes had been calculated. Differently of what practiced in most of electrical distribution systems reliability analyzes, the common mode failure between main turbogenerators and the power source of their auxiliaries had been taken into account. |
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Análise de confiabilidade do sistema elétrico de uma plataforma de produção de petróleo e gásConfiabilidadeSistemas elétricosÍndices de confiabilidadeFPSOGeração de energiaDistribuição de energiaPowerFactory®PetrobrasReliabilityPower systemsReliability indexesPower generationPower distributionCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAIn this work, a reliability analysis of an oil production FPSO (Floating Production Storage and Offloading) platform’s electrical power system was performed using the PowerFactory® software. The failure rates and repair times, for the main generation system, were obtained from a platform generation system; for the distribution system, data were obtained from the available technical literature. This study evaluates the platform's reliability indexes for the generation and distribution systems by comparing the reliability performance in different operational scenarios and topologies. The platform’s load duration curve for one year of operation had been raised and used at the simulation. For the main generation system, two scenarios had been simulated, one with failure data from the generators according to electrical system's data and other scenario disregarding a failure that took 1,528.37 hours to be repaired in one of the generators. Therefore, the main generation risk model had been formed though the calculation of the Loss of Load Probability and Expected Demand Not Supplied. Using Frequency and Duration Method, the capacity outage probability tables had been added to the risk model for each main generation system simulated scenario. At the distribution system, eight operational topologies had been analyzed, in which one was the normal system’s operation and the other seven are contingency topologies defined according to a platform’s electrical system operational standard. At this simulation, system’s reliability indexes and load points indexes had been calculated. Differently of what practiced in most of electrical distribution systems reliability analyzes, the common mode failure between main turbogenerators and the power source of their auxiliaries had been taken into account.NenhumaNesse trabalho é realizada uma análise de confiabilidade de um sistema elétrico de uma plataforma de produção de petróleo (tipo FPSO), utilizando o software PowerFactory®. As taxas de falhas e tempos de reparo, para o sistema de geração principal, foram obtidos do sistema de geração real de uma plataforma; para o sistema de distribuição esses dados foram obtidos a partir da literatura técnica disponível. O estudo avalia os índices de confiabilidade dos sistemas de geração e distribuição da plataforma comparando-se o desempenho de confiabilidade em diferentes cenários e topologias operacionais. A curva de duração de carga de um ano de operação da plataforma foi levantada e carregada na simulação executada. Para o sistema de geração principal, dois cenários foram simulados, sendo um deles com dados de falha dos geradores de acordo com levantamento realizado e o outro cenário desconsiderando uma falha de 1.528 horas em um dos geradores. Sendo assim, o modelo de risco da geração principal foi obtido com o cálculo da Probabilidade de Corte de Carga e da Demanda Esperada Não Suprida. Utilizando como ferramenta o Método da Frequência e Duração, foram adicionadas ao modelo de risco as tabelas de probabilidades das capacidades indisponíveis para cada cenário analisado no sistema de geração principal. No sistema de distribuição, foram analisadas oito topologias operacionais, sendo elas a operação normal do sistema e sete topologias de contingências definidas em padrão operacional do sistema elétrico da plataforma. Nesta simulação, foram calculados os índices de confiabilidade do sistema e dos pontos de conexão. Diferentemente do praticado em grande parte das análises de confiabilidade de sistemas distribuição, a falha em modo comum entre os turbogeradores principais e a alimentação elétrica de seus auxiliares foi considerada.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia ElétricaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFPBMolina Rodriguez, Yuri Percyhttp://lattes.cnpq.br/2340781002764990Carvalho, Fabrício Braga Soares dehttp://lattes.cnpq.br/3435653179239615Castro, Patrício Fernandes de2020-11-23T17:12:50Z2020-07-272020-11-23T17:12:50Z2020-07-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18500porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2020-11-24T06:09:05Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/18500Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2020-11-24T06:09:05Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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