Modelo multiobjetivo para la selección de estrategias óptimas de mantenimiento en sistemas multicomponentes: una aplicación en líneas de transmisión de energía eléctrica

Multi-Objective Model for the Selection of Maintenance strategies in Multi-Component Systems: An Applicationin ElectricPower Transmission Lines

En este artículo se formula un modelo multiobjetivo para seleccionar estrategias de mantenimiento óptimas en sistemas formados por varios elementos interconectados. Las aquí planteadas corresponden al conjunto de acciones eficientes, centradas en maximizar la confiabilidad del sistema y, a su vez, minimizar los costos asociados. La optimización se realiza mediante el uso de algoritmos evolutivos tipo NSGA-II. Para evaluar la confiabilidad del sistema se utiliza un procedimiento basado en simulación de Monte Carlo, que permite analizar sistemas con distintas funciones de desempeño y para configuraciones de componentes diferentes a las clásicas (serie, paralelo, k-out-of-N). La propuesta se analiza para los componentes de un sistema eléctrico de potencia, específicamente las cadenas de aisladores de las líneas de transmisión, y varios escenarios de cálculo. Las estrategias seleccionadas por el modelo priorizan los elementos más importantes, según costo o mantenimiento, y conforman un frente de Pareto aproximado donde el decisor puede seleccionar la más adecuada, de acuerdo con sus intereses.

Introducción

Los planes de mantenimiento preventivo (PM) son el conjunto de intervenciones, previamente programadas, que se realizan en un equipo o sistema con la finalidad de mantener su funcionamiento sobre un mínimo requerido. Estas acciones pueden centrarse en medidas o criterios para cuantificar su efecto, por ejemplo, en la disponibilidad del sistema, en la confiabilidad del sistema, en los costos de operación o mantenimiento del sistema, así como en la seguridad, el riesgo, el stock de repuestos, entre otros. Estos criterios se han analizado en la literatura de forma simultánea.

A partir de los criterios seleccionados para realizar el PM, se derivan las variables de decisión requeridas; por ejemplo: selección del tipo de acciones de mantenimiento selección de frecuencia de acciones de mantenimiento. Otras variables de decisión, específicas al sistema en mantenimiento, pueden encontrarse en la revisión de.

Diversos autores y con diversos enfoques han planteado el PM. En, los autores clasificaron trabajos relacionados con el PM en los últimos años. De acuerdo con, el PM, según el sistema donde se aplique, puede dividirse en PM para sistemas de un solo componente o sistemas multicomponentes. Estos últimos, intrínsecamente, poseen dependencias que se han clasificado en económica, esto es, cuando los costos de mantenimiento se reducen si es a múltiples componentes (o elementos) en un mismo tiempo; en estocástica, cuando el deterioro o el tiempo de falla de los elementos pueden ser modelados a través de variables aleatorias, y en estructural, cuando el desempeño del sistema depende de la configuración de sus elementos y no de los desempeños individuales de los elementos, según.