Анализ надежности системы из параллельно соединенных элементов с учетом преднамеренных отключений.

При параллельном соединении элементов в случае простоя одного их них остальные элементы не выводятся из работы и питание не нарушается.

В процессе функционирования СЭС возможен случай, когда один из элементов простаивает, а второй отказывает. При этом, если система состоит, двух элементов, она отказывает.

Интенсивность отказов системы в таком случае включает три слагаемых λ^с = λ⁰ + λ' + λ"

,где λ⁰ —возможность отказа одного из элементов во время простоя другого элемента после отказа; λ' — возможность отказа первого элемента во время простоя после преднамеренного отключения второго элемента; λ" — возможность отказа второго элемента при простое после преднамеренного отключения первого элемента.

Чем чаще и продолжительнее преднамеренные отключения, тем больше λ' и λ'’, и тем ниже надежность системы.

Интенсивность отказов и среднее время восстановления системы, состоящей из двух параллельно соединенных элементов, рассчитывается по формулам:

λс=[λ₁ λ₂(Т_в1+Т_в2)+ λ₁v₂T_O2+ λ₂v₁T_O1]8760^-1

Твс= λс^-1(λ⁰ Т_в⁰+ λ^’ Т_в^’+ λ^’’ Т_в^’’)

 

, где

 

Аналитический метод расчета надежности систем электроэнергетики.

Данный метод позволяет количественно оценить надежность электрической схемы любой сложности. Он основан на композиции системного анализа и теории вероятностей. Его сущность заключается в определении количественных вероятностных значений показателей надежности для расчета случаев надежности, к которым относятся: полное погашение схемы (состояние полного отказа), разрыв транзита; оценк а возможных недоотпусков электроэнергии при частичных отказах схемы.

Алгоритм метода.

1. Определяется перечень расчетных случаев надежности выделенной части схемы рассматриваемой системы для анализируемого или расчетного режима:

− состояние полного отказа (полное погашение схемы);

− состояние полной работоспособности;

− состояния частичных отказов (частичных перерывов в электроснабжении), приводящих к недоотпуску электроэнергии;

− разрыв

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 или эксплуатационным данным определяются следующие показатели надежности:

− интенсивность отказа или параметр потока отказов λ или ω;

− среднее время восстановления tв;

− частота плановых или преднамеренных отключений μ_пл или μ_пр;

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

Для выключателя дополнительно определяются:

− относительная частота отказов при автоматическом отключении поврежденного смежного элемента α авт;

− относительная частота отказов при оперативных переключениях α оп;

− коэффициент неуспешного действия АПВ КАПВ;

− число оперативных переключений Ν оп;

− длительность оперативных переключений Т оп.

4. По расчетной схеме (п.1) составляется схема замещения. При этом каждый элемент, который может отказать, замещается прямоугольником. Прямоугольники соединяются последовательно или параллельно в смысле надежности. Последовательное соединение используется для не резервируемых частей 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 ω_с;

− коэффициент вынужденного простоя К_П.С.;

− коэффициент готовности К_Г.С.;

− время восстановления, t _ВС.

6. Параллельно соединенные элементы или цепочки схемы замещения заменяются одним эквивалентным, для которого определяется тот же перечень показателей надежности, что и в п.5.

7. Далее алгоритм повторяется до тех пор, пока схема замещения не будет сведена к набору параллельных цепочек.

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