РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

План лекции

1. Аналитический метод определения надежности схемсистем электроэнергетики

2. Логико-вероятностный метод оценки надежности систем

3. Метод путей и минимальных сечений схем систем

4. Нагруженный резерв

Краткое содержание лекции

Расчетные методы применяются тогда, когда анализируется надежностьобъекта, который может быть представлен в виде системы, об элементах исвязях которой имеется вся информация. Их применение к решению реальныхзадач требует предварительного моделирования объекта с целью егопредставления в виде абстрактного, т.е. расчетной схемы.

В настоящее время существует довольно много расчетных методов. Рядиз них хорошо раскрыт; например, графический метод, метод на основебулевой алгебры, табличные методы. В данном пособии приведены методы,нашедшие широкое применение в инженерной практике и основанные наиспользовании теории вероятностей. Это аналитический метод, логико-вероятностный метод (метод деревьев событий), метод путей и минимальныхсечений. Все они основаны на теоретических положениях, приведенных выше.

Аналитический метод определения надежности схем

Систем электроэнергетики

Данный метод позволяет количественно оценить надежностьэлектрической схемы любой сложности. Он основан на композиции системногоанализа и теории вероятностей. Его сущность заключается в определенииколичественных вероятностных значений показателей надежности для расчетаслучаев надежности, к которым относятся: полное погашение схемы (состояниеполного отказа), разрыв транзита; оценка возможных недоотпусковэлектроэнергии при частичных отказах схемы.

Алгоритм метода.

1. Определяется перечень расчетных случаев надежности выделеннойчасти схемы рассматриваемой системы для анализируемого или расчетногорежима:

− состояние полного отказа (полное погашение схемы);

− состояние полной работоспособности;

− состояния частичных отказов (частичных перерывов в

электроснабжении), приводящих к недоотпуску электроэнергии;

− разрыв транзита.

2. Составляется расчетная схема для каждого из перечисленных в п.1

расчетных случаев. Расчетная схема включает в себя только те элементы схемы,которые нормально включены в рассматриваемом режиме.

3. Для каждого элемента расчетной схемы по справочным илиэксплуатационным данным определяются следующие показатели надежности:

− интенсивность отказа или параметр потока отказов λ или ω ;

− среднее время восстановления tВ;

− частота плановых или преднамеренных отключений μ плили μпр;

− время плановых или преднамеренных отключений, t плили t .пр

Для выключателя дополнительно определяются:

− относительная частота отказов при автоматическом отключенииповрежденного смежного элемента α авт;

− относительная частота отказов при оперативных переключениях α оп;

− коэффициент неуспешного действия АПВ КАПВ;

− число оперативных переключений Ν оп;

− длительность оперативных переключенийТ оп.

4. По расчетной схеме (п.1) составляется схема замещения. При этомкаждый элемент, который может отказать, замещается прямоугольником.Прямоугольники соединяются последовательно или параллельно в смысленадежности. Последовательное соединение используется для не резервируемыхчастей схем; параллельное - для частей схем с резервированием замещением.

5. Последовательно соединенные элементы в схеме замещения

заменяются одним эквивалентным, для которого рассчитываются следующие

показатели надежности:

− параметр потока отказа ωс;

− коэффициент вынужденного простояСКП;

− коэффициент готовностиСК.;

− время восстановления, t ВС.

Расчетные формулы приведены в таблице16.1 после алгоритма.

6. Параллельно соединенные элементы или цепочки схемы замещениязаменяются одним эквивалентным, для которого определяется тот же переченьпоказателей надежности, что и в п.5.

7. Далее алгоритм повторяется до тех пор, пока схема замещения небудет сведена к набору параллельных цепочек. Определяются возможныедефициты мощности для расчетного случая – ≪состояния частичных отказов≫.

Под дефицитом мощности понимается разность между требуемой мощностью ипропускной способностью элемента. Пропускная способность элементасоответствует максимально возможной мощности, которая может бытьпередана через элемент с учетом его перегрузочной способности и статическойустойчивости системы. Определяется вероятность возможных дефицитовмощности, т.е. вероятность частичных отказов схемы с помощью теоремумножения вероятностей. При этом безотказное состояние эквивалентногоэлемента в цепочке обозначается К Г С ., а отказ - К П С . .

8. Параллельно соединенные цепочки эквивалентируются до одногоэлемента, для которого находятся показатели надежности, перечисленные в п.5. Отказ этого элемента и соответствует полному отказу схемы длярассматриваемого расчетного случая.

9. Учитывается АВР по формуле полной вероятности.

10. Определяется расчетное время безотказной работы схемы и времяее восстановления (см. табл. 16.1).

11. Определяются недоотпуски электроэнергии и ограничениямощности для состояний частичных и полного отказов:

12. Рассчитываются ущербы от частичных и полного отказов схемы, иопределяется суммарный ущерб.

Суммарный ущерб от перерывов электроснабжения состоит извнезапного и основного ущербов. Ущерб, связанный с самим фактомвнезапного перерыва электроснабжения – фактом внезапности отключения УВН,

приводит к повреждению основного оборудования и инструментов, порчесырья и материалов, браку продукции, расстройству сложноготехнологического процесса. Основной ущерб У0определяется величинойнедоданной потребителю электроэнергии, в результате чего наблюдаетсянедовыпуск продукции, простой рабочей силы.

Основной ущерб определяется по выражению:

где У0- средняя величина удельного основного ущерба, руб./кВт•ч,

Ущерб внезапностиУвнрассчитывается по формуле:

где У0вн- удельный ущерб внезапности при полном отключении схемыпри расчетной продолжительности отключения;

Р- треб максимальная мощность потребителя.Суммарный ущерб равен:

 

Таблица 16.1. Расчетные формулы для аналитического метода

В качестве примера на рис. 16.1 показано как составляются схемызамещения по расчетным схемам подстанций с примыкающими к ним линиямидля расчетного случая ≪полное погашение подстанции,≫ т.е. состояние полногоотказа.

Схема подстанции ≪Два блока трансформатор - линия≫

Рисунок16.1. Расчетные схемы подстанций и распределительных устройств

станций и их схемы замещения

Рассмотрим примеры, интерпретирующие аналитический метод расчета

надежности (примеры рассматриваются на практических занятиях)

 








Дата добавления: 2016-04-11; просмотров: 1803;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.013 сек.