Analisi RAMS di un impianto di compensazione di potenza reattiva.
Brief
Produrre un’analisi RAMS di un impianto di compensazione della potenza reattiva (installato in una stazione elettrica della linea italiana) già in fase di esercizio per stimare le prestazioni di sistema e dimostrare la conformità ai requisiti del cliente.
Sfide di progetto
Analisi di un sistema altamente complesso progettato per compensare le fluttuazioni della potenza reattiva dovuta allo sfasamento tra corrente e tensione alternata, e generata dalla presenza di carichi (e.g. utenze). Tali fluttuazioni, infatti, influiscono negativamente sulle prestazioni della rete causando: perdite del sistema di distribuzione, degrado della qualità del servizio e, nel peggiore dei casi, il collasso del sistema di alimentazione.
Soluzione
Grazie all’esperienza accumulata da oltre 20 anni da NIER nell’ambito delle analisi RAMS, e grazie ad un team altamente specializzato, le analisi sono state tutte prodotte nei tempi richiesti da cliente.
Le analisi sono state condotte a livello qualitativo e quantitativo allo scopo di calcolare i parametri associati alle prestazioni RAMS del sistema e confrontarli con i requisiti applicabili. Il contributo delle analisi Safety è stato solo qualitativo, non essendoci requisiti quantitativi o dimostrazioni del SIL applicabili all’impianto di compensazione. Le metodologie utilizzate sono parte integrante del background di NIER che venta un’esperienza di oltre 30 anni nell’ambito delle analisi RAMS e di un team altamente specializzato che ha supportato il cliente nella realizzazione delle analisi richieste.
Fasi di esecuzione
- Studio dell’architettura del sistema
- Scomposizione Fisica del sistema: definizione di una struttura gerarchica che individua tutti gli elementi del sistema dal livello più alto (e.g. il sistema nel suo complesso) fino alle LRU (Lower Replaceable Units).
- Analisi Funzionale: definizione di una struttura gerarchica di funzioni, che parte dal livello più alto (la funzione di sistema) e ne identifica i diversi contributi, fino a definire le sottofunzioni associate alle diverse LRU.
- Analisi FMECA: metodologia di analisi che prevede lo studio sistematico di tutte le singole condizioni di guasto del sistema allo scopo di identificarne le cause, valutarne gli effetti a diversi livelli e definire eventuali mitigazioni. In particolare, attraverso la FMECA, è stato possibile:
- Identificare tutti i possibili modi di guasto che possono colpire le LRU del sistema;
- Identificare gli eventuali singoli punti di guasto che possono portare a un’interruzione della funzionalità del sistema;
- Identificare eventuali dipendenze tra gli elementi che possono portare guasti propagati;
- Effettuare un’analisi di Criticità al fine di caratterizzare ciascun componente in termini di importanza rispetto all’affidabilità generale del sistema, combinando la sua frequenza e la severità dei guasti.
- Analisi quantitativa mediante Diagrammi a Blocchi di Affidabilità
- Dimensionamento del magazzino: calcolo della quantità raccomandata di unità scorta da prevedere in magazzino affinché questo sia in grado di garantire il livello di servizio desiderato.
Implementazione dei nuovi controlli e procedure (impegno prevalente del cliente)
Revisione di tutte le fasi precedenti alla luce della nuova edizione della normativa ISO/IEC27001:2022
Conduzione di un ciclo di Audit interni
Formazione sulla nuova edizione della norma ISO/IEC27001:2022
L’aspetto determinante della gestione del progetto è stato il capillare e sistematico coinvolgimento degli stakeholder interni e di gruppo che ha permesso un veloce avanzamento delle attività senza tempi morti legati alla mancanza di informazione e un importante contribuito in termini di cultura e consapevolezza sui temi della sicurezza delle informazioni.
Risultati ottenuti
- Sulla base di uno studio dettagliato dell’architettura e delle logiche di funzionamento del sistema, NIER ha sviluppato un’analisi funzionale dettagliata che insieme ai risultati della FMECA ha consentito di elaborare una valutazione esaustiva dei diversi scenari di guasto. L’analisi FMECA ha permesso di classificare i componenti in termini di Criticità, per identificare eventuali vulnerabilità legate al design. In particolare, attraverso l’individuazione dei guasti di servizio, ovvero dei guasti che compromettono la funzionalità del sistema, è stato costruito un modello basato sull’utilizzo dei Diagrammi a Blocchi di Affidabilità. La “Rappresentazione grafica dell’affidabilità del sistema”, che “illustra la connessione logica dei componenti (funzionanti) necessari al funzionamento del sistema stesso” ha permesso di calcolare i parametri caratteristici delle prestazioni RAMS e di verificare, con successo, il rispetto dei requisiti applicabili al sistema.