автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Расчет, прогнозирование и обеспечение оптимального уровня надежности электроснабжения потребителей электроэнергетических систем

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХШЧЕСКИИ УНИВЕРСИТЕТ)

РГ6 од

; . ' На правах рукописи

ТЗМИРОВ Петр Григорьевич

РАСЧЕТ.ПРОГНОЗИРОВАНИЙ И.ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО УРОВНЯ НАДШЮСТЙ ЭЛЕЗГГРОСНАККЕЮ'Л ; ПОТРЕБИТЕЛЕЙ' ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Специальность 05.14.02 - "Элэктряческиэ станции ¿лэктрическая часть),сети, апектроэ^оргеотческие системы и управление ая*

Автореферат диссертации ня соискание ученой степени кандидата технических наук

/Л

Иосква - 1904

-г -

Работа выполнена на кафедре "Электроанерге кие ские систвкш" Цоасовского энергетического института

Научный .руководитель

О5вцоальнне оппоненты

Ведущее предприятие

доктор технических наук, профессор Фокин С.А. доктор технических наук, профессор Терешко O.A.: кандидат технических, наук Ярных Л.В.

АО "Севкавказэнерго"

Защита состоится "/4 * " £,,<гл'3/>ящ 1994 г. в аудитории Г-201 в час оо мин на заседании специализированного Совета К 053.16.17 Московского энергетического института.

Адрес института : 105835,ГСП,Москва Е-250.

Красноказарменная улЛ4,Совет МЭИ. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ. Автореферат разослан "_" "_" 199 Н г.

Ученый секретарь специализированного Совета

К 053.16.17 '¡¡b^^f Ю.А.Барабанов

ОБЩАЯ ХШКГЕРИСТШ РАБОТЫ

Актуальность теш. Электроэноргелггесккэ системы (ЭЗС) являются составной часть» энергетической с/стены и ехио.тягл основную функцию : надежное обеспечение вотреСяг*;»а электроэнергией требуемого качества при возчогко достаспмых подателях экономичности л падеязрети. Таким оСрззсм, надег.гтость элэктроснабзготгя является одтаД из о гноение характеристик работоспособности зтгх систем.

Состояние ЭЭО зависит от кадолюста отд&яьянх элз\:еп-юв, режимов их работа и обслужззния, фуныксккрсшк'Я к:м-мутацяонной аппаратура и др. Проблема с.'сочшх. сис-

тем энергетики и сетэЭ ЗЭС кясгошапова и мают бигь ехзргк-херизована ко.талексом показагвдой. Протеи хзада аспокт надежности ЗЗС гаже характеризуется ' группой яла ьеско-нъх:-."! взвимосвязвпншет грушама показателей, ЕЫбор котсг.их юодта-значвн и определяется конкретней задачей .В теория недоглюг.-'ти энергетячееюя систем они условно раздедзиы на дза тсна, кек показатели структурной и функциональней надакяоетл.

В развитии ЭЗС, как и ристзм энергетики в целом, нгбдэ-давтея дао основные тенденции: скикэниэ уровня р?иорвсз гопо-раруемой мощности, более сттепепзяо© использеззкг.э сбе-рудоел-вня, а также у слившие ферьарузгшх ототем и розглюз кх гэ5о-ты. Поэтому при плажровошш рвзшияа производства для обеспечения надежности алактроскобгз'кя необходимо згргшво выявить . возможные ситугцж! енпаеяггя поредгтаэмой исплостя, па-придар, из-за воачежик пероразов аябктроспз;*' гая огрз-нэтения пропускной' саособностя сети при отказе* олягжка, к предусмотреть з£5ектщвт*е мероприятия по о<5оспечоэтв нг.дошо-го электроснабжения потребителей. г

■ Экономические требования и. требования по надоктости ли-ляются' конкурпруицвми.'к это'.приводи» к серьогааа затрудняя«* при щинятга рошокга как но .стали проектировали, тех и в условиях .эксплуатация. ЭЗС.'-Учитывая вероятностную сухость поведения системы, изменения нагрузок вотреоите.таа и отказов оборудования, существуйте. юетодизеи и-критерия принятия ресо-ний основали.на вероятностных методах .. , . ■■ •

разработало • значительное 'количество «о-

•годов оценки структурной надежности,однако значительно меньше для прогнозирования показателей надежности влетите® и схемной надежности электрической сети. Более полно исследованы проблемы оценки и прогнозирования показателей функциональной надежности. Задача заключается в том, чтобы увязать различные показатели надежности обобвдекЕШ и оцэнить тенденции юс изт менеши и степень влияния на надежность электфоснабкения.

На задту выносится предлагаемая методика форшфеваяия практических мероприятий по обеспечения оптимальных показателе 2 надежности электроснабжения потребителей ЭЭС на основании исследования тенденций шс измеионз:.; и прогнозировании колите-г ственянх значений на перспективу.

Целые работы является совершенствование методов г алгоритмов расчета и прогнозирования показателей надежности конкретной ЭЭС и разработка новой кошешян прогнозирования надежности электроснабжения потребителей с целью формирования практически! рекомендация ш обеспечению оптимальрых значений показателей надежности.

Методы исследования. При решении поставленных, задач использовались метода математической статистики, факторно-регрессионного к дисперсионного анализа.

Научная новизна работы заключается в следующем: ' получили дальнейшее развитие принципы системного подхода к оценке надежности ЭЭС, как определение совокупности показателей структурной и функциональной надежности;

разработаны и опробированы алгоритма расчета и прогнозирования показателей надежности ЭЭС;

исследовано влияние и предложена методика учета дополнительных рогамннх факторов при оценке надежности электроснабжения потребителей в. сложяозамкнутых электрических сетях;

усовершенствована методика принятия решений на перспективу с учетом обеспечения оптимальных показателей надежности..

Практическая ценность работы состоит в разработке методик, алгоритмов и программ, позволяющих;

построить систему регрессионных моделей для оперативного и регрессионного оценившая, нормирования показателей надежности ЭЗС и прогнозирования надежности электроснабжения потребителей при изменения электрической схемы и режимов эксплуатации и обслуживания;

оценить область применения и точность регрессионных моделей с учетом случайных составляющих каждого фактора;

повысить уровень управления энергосистемой путем внедрения предлагаемых разработок в практику эксплуатации службы перспективного планирования и АСУ.

Реализация результатов работы. Методика оценки и прогнозирования показателей надежности элешетов ЭЭС опробована и внедрена в энергетической системе РЭУ "Грозэкерго" (197683г.). Аналогичная работа проделана в ГЭЭС "СвЕкарказьнорго" (I98S-I993r.) и проведены исследования для оценки точности прогноза; внедрена методика и алгсригш прогнозирования надежности электроснабжения потребителей к принятия решений на перспективу с учетом обеспечения оптимально?! надвгности.

Апробация раеотн. Основные реяультзты работы доклад/вались на Всесоюзных конференциях и семиюрях: "Исследование Вопросов автоматизация и электрификации объектов нефтяной прошкленноста"(Грозный, 1377); "Методические вопросы исследования надэякости бодьзих систем энергетики" (Срунзэ,1976; Грозный,1978; Иркутск.IS79; Чиркейская ГЗС, 1992 - Дагестан; Санкт-Петербург, 1993 ^международная научко-техпичоская конференция по проблемам энергетики (Гляыпдз 4MP, 1970).

Публикации. По токе диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ.

Объем работа. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, вклячавдих 143 стр.т тцы машинописного текста, 12 таблиц, 9 рисунков, списка литература из 120 наименований и приложений.

В первой главе дается ойсвя характеристика вопроса надо гпости энергетических сястем, нагользуокш основных показателей для количественной харйктеристжш свойств, составлящих надежность ЭЭС как объекта, методов расчета, и прогнозирования показателей надежности ЕЭС.

Вторэя глава посвящена решению зздзч, связанных с усовер-венствованлем ко годам' оценки и прогнозирования показателей схемной надежности электрической сети и разработкой злгоритю расчета показателей.струятурнсй нэдожпости ЭЭС.

. В третьей глзвэ разработан алгоритм совмостного прогнозирования показателей структурной и функциональной надежности ЭЭСзга- основе известных методов многомерного етатистичоского

П13ЛКЗЗ и оценки адекватности выбранных моделей реальным ус-^¿-лгм. Отписана методика поиска вариантов реиений по обеспе-чэплм набожности электроснабжения при максимально достияимых показателях надобности.

В четвергоЛ глава приводятся практические рекомендации предлагаемых мероприятий по обеспечению оптимальных показателей надежности на основе результатов расчета и ретроспектив-, наго еиэлизз исследуемой, ЭЭС. По предлагаемой методике построгал математические модели факторного прогнозирования показателей надежности для каждого выбранного потребителя. Расчета выполнена для конкретной РЭЭС НО кВ "СевкавкЕзэнерго".

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Распределение вырабатываемой электроэнергии определяется. в основном, режимами потребления, структурой электрической сета, возможностями источников генерируемой мощности, загрузкой и пропускной способностью элементов ЭЭС. Таким образом, надэзнссть электроснабжения зависит от надешюсти схемы распределительной сети и режимов еэ эксплуатации. В теории надежности энергетических систем принято оценивать эти'соста-елящио показателями структурной и функциональной надежности.

Под надежностью любого технического объекта понимается свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции, в заданных режимах и условиях прим-знания . технического обслуживания, ремонтов,хранения и транспортировки. Применительно к электроэнергетическим системам,ь числе требуемых функций рассматривается бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией в пределах допустимых показателей ее качества и недопущение ситуаций, опасных для людей и окружа-егэй среды.Надежность является комплексным свойством, которое, в зависимости от объекта и условий его эксплуатации, может включать ряд свойств,основными из которых являются безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость, устойчивоепособность, режимная управляемость, живучесть и безопасность .

В качестве показателей структурной надежности приняты показатели надежности элементов электрической сети и показа-

- т -

тели ео схемной надежности. Для количественной оценки надея-ности используются общепринятые проказагели, как наработка на отказ ^ и параметр потока отказов ц., которые определяются на основе статистики отказов исследуемой системы. Вероятность сказов является расчетным показателем случайных событий и может быть выражена известным законом Пуассона, наиболее часто используемом в энергетике. В этом случав, параметр потока отказов равнозначен интенсивности отказов ?ч и принимается неизменным на исследуемом интервале времени. Дня ремснтируегегс объектов энергетических систем расчитываются показатели восстановленая (ъ ).

В расчетах структурной надежности используются,чаще всего, вероятностные модели, основанные на средних вероятностях состояния элементов, при соблюдении основных требований теории вероятности. Выбор метода оценки структурной надежности обосновывается задачами и целями расчета, шежие свои особенности и области применения, поэтому за основу принят наиболее близкий к задачам вероятностно-статистический метод, разработанный в МЭИ на кафедре электроэнергетических систем. Расчетными показателями являются параметр потока отказов и вероятность перерыва электроснабжения узла нагрузок, принятого как потребитель (¡V .Оу).. Для обобщенной оценки схемной надежности используются комплексные показатели надежности, например, коэффициенты готовности системы для каждого узла нагрузки (Кг).

В качестве показателей функциональной надежности приняты показатели режимов эксплуатации: коэффициенты использования электрооборудования (%), относительный дефицит (резерв) генерируемой мощности (Кд).

При ретроспективном анализа используются статистические данные только исследуемой ЭЭС, в этих случаях методы расчета принято также называть ретросшктишшми, так как они могут отличаться от Оазсвих, но более полно учитывают особенности эксплуатируемой система.

/ Период 1;,за который используются ретроспективные дшаме. ■ определяются заданной точностью,то есть ииршой дозорителыю-го интервала, числом ноблвдаемих отказов и коБфркционтом доверия. Минимально допустимый период Т, при некоторых практически приемлимвх величинах ширины дог.ерятвльлого интервала и -.коэффициента доверил, составляет 6-8 лет.

Принята© решений но обеспечению надежности электроснабжения потребителей основывается на прогнозе используемых по-' казатолоЯ надежности и разработке мероприятий преналагаюгах., изменение этих показателей до оптимальных значений. Прогнозирование заключается в расчете показателей надежности на перспективу путем составления интерполяционного многочлена с заданной ошибкой приближения. Тогда вероятность появления отказав элементов ЭЭС на предстоявший период

Оарог«= хиг)е*Л(**) , (I)

где : где: лЛ - независимые отрезки времени;

Л (»г) - переменный параметр

лиг) =•

Отказы элементов ЭЭС ке всегда приводят к перерыву электроснабжения потребителей, это определяется также уровнем резервирования и режимами эксплуатации. В свои очередь, надежность элементов зависит не только от внешних условий эксплуатации, но и от режимов их использования, кроме того, при отказах отдельных элементов часто вануаданы снижать передавае-,мую мощность по резервным цепочкам из-за ограниченной пропускной способности элементов. В качестве обобщенных показателей. надежности электроснабжения приняты коэффициенты обеспечения потребителей электроэнергией (II).

Накопление статистики отказов и расчет показателей надежности элементов за любой промежуток времени можно выполнять, на основе известных систем управления базами данных (СУБД) .но в этих случаях трудно увязать разработанные программы расчета в единый, программный комплекс. Цредлагаемая программа "Отказ" позволяет более просто решать частные задачи формирования базы данных по надежности ЭЭС, регистрируя отказы в тех же форматах, что и при использовании универсальных СУБД (табл.1).

Код элемента пятизначный, три младших разряда соответствуют порядковому номеру по схеме, а старшие разряды использованы для обозначения типа элемента и наличия устройств автоматики. На основе таких данных расчитываются средние показатели надежности элементов за каждый год эксплуатации и сводятся в таблицу.

Таблица I

Форма карточки отказов элементов ЭЭС

Гил Дата Дата Дата Время восста- Коммен-

элемента установки ремонта отказа новления, час тарии

ВЛ-ХХкВ То ta Ч

(Код) Д0Н0Г0 Д1М1Г1 Д2М2Г2 0+999

Аналогично составляются (по такой ке программа) карточки ремонтов элементов, определяются показатели предаамвронша отключений и заносятся в таблицу исходных данных.

Вся схема электрической сети вводится в ЭВМ попарными соединениями элементов коммутационными аппаратг^л. По исходному массиву составляются массивы расчэтных путей от потребителей до источников питания. Согласно прикладной программе расчитываются показатели схемкой надеаяоечти

í . i i»» i»»

t «ct

^ (2>

+ 2 <4«pí<KK»Í 4aíiq¡^tK ; i <i l«.,

í.' í,»

- ¿ Л* + 2 К.jk^i (\jVTi + At^Tj )t +. i-» t.1 l «kl

Ь " <3>

1"» i'l 1С«,

где: К* ,k* -соответственно количества 1,2-элементных ■ сечений;

' . Qi- вероятность и интенсивность отказов »ле-; ■ ; ментов;

qj^ .Xgpi.- вероятность к интенсивность предааморен-, ных отключений элементов; ' . - коэффициенты использования оборудования*

Отказы самих элементов, соггрововдащиеся короткими заыы-канкями, могут приводить к отказам смежных элементов при.неудовлетворительной локализации зоны повревдения, коммутационные аппараты сами могут отквзывать при необходимости срабатывания. Соответственно, элементы, находящиеся в зоне действия АПЗ, вводятся в расчет дополнительно параметром штока неустойчивых отказов.

Продолжительность отказа в этих случаях ограничена временем оперативных переключений ^ = . При наличии ,АВР отказ элемента 1 вызовет подключение обходной секции шин от элемента 2 и перерыв элекгроснаб&шш может быть при отказе устройства автоматики.

Обобщенный показатель надежности электроснабжения рассматривается в виде некоторой функции от времени. Временной, ряд прогнозируемого показателя можно представить в виде суммы

У(1;) = + е(г) . (4)

где: У(г) - детерминированная часть;

) - случайная функция с нулевой средней.

Детерминированная часть определяет влияние факторов на выбранный комплексный показатель надежности электроснабжения, степень влияния которых специфичны для каждой ЭЭС:

У(Ю = ЮЬ» А» •

где: ,Хг1 ,...,ХГ,1 - независимые переменные.

Тенденция (тренд) отражает изменение ряда за длительный промежуток времени. Случайные колебания вызываются ..внешними случайными причинами .искажашие тенденцию, поэтому важно правильно выбрать каждую составляющую,по-возможности,не исказив ее. Предварительный отбор наиболее существенных факторов можно выполнить с помощью экспертных оценок, затем строится многофакторная модель прогноза,например, простейшей "линейной регрессии

УШ • Ао + АХ» <г) +...+ рА т + вш . (5)

В атом уравнения независимые переменные являются функциями I и частично друг друга (взан.яая корреляция),после окончательного определения числа переменных-аргументов определяются параметра уравнения регрессии на основании катода наименьших квадратов (МНК).

Авторегрессия в связанных рядах динамики отрицательно сказывается на величине среднеквадратичных ошибок коэффициентов регрессии, что приводит к искажении границ доверительных. интервалов и затрудняет проверку их значимости.Однако наличие авторегрессии в одномерных рядах данашжи способствует выявлении тенденции развития явления во времени, креме того, использование времени в качестве дополнительного фактора сикает влияние авторегрессии

х^ (X) = а + ъ-г (6)

Статическая надежность коэф11ициентов регресстГпроверяется величиной Ъ , показывающей во сколько раз параметр больше своей-ошибки

Ъ = А /(ор. ГС~) , (7)-

где: Ор,- среднеквадратичное отклонение расчетных значений XI от эмпирических 1;

С,. I - диагональные элемента матрицы, обратной к матрице нормальных уравнений

Значения ^ (7) сравниваются с соответствующими табличными . значениям! критерия Стышента для (И-к)-степеней свободы и доверительного уровня й(1%,2%.5%). Есди.1*> то это значит, что соответствующий коэффициент регрессии надежен и его доверительные границы = г, к~сГГ" с вероятностью 1-й. Для оценки полученного уравнения регрессии расчеты-' вается коэффициент множественной корреляции, статячзскв.. надежность этого коэффициента проверяется вычислением Р-крите-' рия. Для проверки адекватности эмпирического уравнения регрессии расчитывают среднюю ошибку аппроксимации

ё = . у*»',, .

I »«

При относительной ошибке в < 0,15 можно считать тренд практически адекватным изучаемому процессу.

Случайная составляющая е(Ъ) представляет совокупность' случайных величин независимых переменных.которые складываются из многих случайных компонент, в том таеле ошибок информации. Плотность распределения для нормального закона в пространстве лобого числа измерений имеет вид

гдо:1с| - определитель матрица |Си| .

Разброс статистических данных переменной Уц около ее среднеарифметического У,, оценивается дисперсией, которая должна как моиго больше обуславливаться изменением переменных

* - ■ • »Хг, 1

= 30С?•+ З^.гр , (9)

статистическая дисперсия,возникающая из-за -случайностей и изменчивости неучтенных факторов, называемая остаточной дисперсией; статистическая дисперсия значений регрессии У?"*, ¡тредставлятая рассеяние переменной У;, которая обусловлена влиянием переменных.

В качестве показателя интенсивности связи используется , коэффициент детерминации В = 5регр/ Б/, который показывает какая часть общей дисперсии обусловлена изменением независи-Г/ЛХ ШрсМеШШХ. ' ■''•.,•''-':

В качестве меры близости подобранной кривой принят коэф-. . £сцяент расхождения прогнозов .от действительных значений* -

■ '.'''-:■ " /±. "г у* + Л р'- - - (10> •

гдэ: Эос, -

где: У» - действительные значения;

я

У( - прогнозы (1=1,....X), I - период прогноза.

Отыскание экстремума целевой функции (коэффициент обеспечения электроэнергией потребителя) позволяет определить максимально достижимые показатели при возможных воздействиях на факторы и количественном их изменении. В этом случае опреде- -ление экстремума ведется по одной переменной (метод максимального элемента) и выбирается нащзавление, дающее наибольшее расчетное значение обобщенного показателя надежности, тогда оптимальное значение показателя надежности будет в пределах

Удо« 2 Уоят г У«»1с

Нормативное значение показателя задается диапазоном возможных значений от минимально допустимого до максимально достижимого при реализации целесообразных мероприятий по повыие-нию надежности электроснабжения конкретных по^зебителой:

Уолт = Уюр

Для поиска экстремума У (г) производят пробные изменения-чтобы определить величину и знак производной <ЭУ/си. После этого формируют рабочее воздействие ик, стремясь отыскать экстремальное значение У,ь,с- автоматический поиск с анализом промежуточных результатов. На практике для этого используются системы шагового типа с пропорциональным законом формирования управляющего воздействия

и* = ик.„ +■ , (II)

где: к - номер рабочего гага;

1 - значение производной ЯУ/йи или ее оценка; в - коэффициент пропорциональности.

При фиксированном управляющем воздействии И = Ц-б определяют предполагаемые показатели надежности, то есть делают Н измерений величины,что дает некоторую выборку У^ = У^) ,1=Т7н. Аналогично производят расчеты при скачкообразном изменении управлящего воздействия и регистрируется следующая серия из

N наблюдений,' но ужа для фиксированного управляющего воздействия и = Ц<1-б . Бо этим наблюдениям в общем количестве принимается репетге о том, на какую величину Л1 надо изменять управляющее воздействие для того, чтобы прогнозируемая величина приняла оптимальное значение

у, +уг _ .' .

ди = ик„ - Ц, = ~2~ - Уг) . (12)

Здесь У, и У, - средние значения показателей.надежности, равные

У, = |и„ - 01 + е» ; • У2 = Шк + 4 Е2 ,

где: е,,82 - ошибки управления.

Основное назначение ЭХ заключается в надежном обеспечении электроэнергией потребителей, поэтому в качестве основного обобщенного показателя надежности электроснабжения использован коэффициент обеспечения потребителей электроэнергией и: По определении он ровен отношению потребляемой электроэнергии к требуемой за определенный период времени

11 = МСИ. }/ И, = Меи, -Д. }/ И, . / (13)

где: - текущее потребление электроэнергии;.

К» - требуемое (нормативное) ее количество; дИ,. - недоотпуск электроэнергии. ..

В качестве показателей схемной надежности "использовались единичные показатели электрооборудования (интенсивность отказов и восстановлений Х.р,), на основе которых вычисляются по-, казатели надежности узлов нагрузки (2,3). Для обабвднной-. оценки схемной надэкности можно воспользоваться комплексными, показателями, например, мозшо вырззить ко&ФЗэдиенты готовности система относительно, каждого узла" нагрузки, численно равные вероятности обеспечения их электроэнергией в либой момент, вромлни:. .. ' • • ■ ■ ■ ■ "л-.....' ■

к, = ху/(х,+ ц,) а«) ;••

Показатели функциональной надемтости, в основном, определяются нагрузкой и режимами потребления, поэтому для оценки, режимов эксплуатации мокко использовать коэффициенты использования оборудования и относительный дефицит (ила резерв) генерируемой мощности. Коэффициент использования можно определить как отношение потребляемой мощности к установленной мсщ-ности оборудования:

К, = !Ш\}/ Р,ет . (15)

Относительный резерв (дефицит) мощности внразает способности источников питания обеспечить электроснабжение потребителей:

Кр = Рг„/ Р„ , (16)

где : Рг,н - мощность источников питания;

Р, - заявленная (нормативная) мощность нагрузки.

Согласно (5) уравнение множественной регрессии для любого узла нагрузки (первая модель прогноза)

Па) = 0о + + + РэК» + е(г> . (17)

Для оценки показателей структурной и функциональной надежности необходимы ретроспективные данные по отказам в ЭЭС по годам и действительное потребление электроэнергии по показаниям счетчиков, требуемое количество электроэнергии принято по среднегодовой заявленной мощности для каждого узла нагрузки. Согласно щэдлагаемой методике проводится проверка адекватности иодалк регрессии реальным условиям и расчитывается прогнозируемое значение коэффициента обеспечения электроэнергией каздого потребителя на ближайшую перспективу (1-2 года), а также оценку случайной составляющей (8). Для прогнозирования независимых переменных составляются одномерные временные уравнения регрессии (6).

Недостаток предлагаемой модели (17) заключается в том, что используемый фактор, влиящий на надежность электроснабжения,коэффициент готовности, сам является обобщейным показателем структурной надежности, то есть выходным параметром, а

входными шрсмэграми являются показатели надежности элементов ЭЭС и определить степень влияния каждого кавдого единичного показателя затруднительно. Составлена вторая модель прогнозирования, в которой коэффициент готовности представлен как функция единичных показателей. внезапных отказов элементов и. показателей их преднамеренных отключений

n(t) = Р„ + р^д + (3^,, + (Зз^р + + Р,^, +

+ Pat»» + Pv^ip ВЛ + fttnpBi + Мт1р1Г + PioTnpïP + .

+ P.i\pB8 + Pia^pBB + PibK» + ^..Кд + e(t) . (18)

Достоинство этой модели в том, что ' позволяет оценить степень влияния единичных показателей на обобщенный показа-, тель надежности, но предсталяет ззтруденио количественное выражение схемной надежности, что ограничивает ее возможности. Используя первую модель, необходимы предварительные расчеты для выражения обобщенного показателя структурной надежности.

Обе модели дают равноценные прогнозы и количественные значения.как показала проварка,, в пределах доверительного интервала. Согласно расчетам и опыту эксплуатации полного оОвс-; печения потребителей электроэнергией не было (Ц,е1=0,6*0,95), при относительно высоких показателях структурной надежности, ко недостаточном использовании оборудований и большом дефецн-те генерируемой мощности. -

Изменение режимов эксплуатации, использование оборудования и распределение дефицита (или резерва) мощности выполнят , • ется с учетам обеспечения оптимальной надежности электроснабжения, очередность вывода в 'пданою-профялактический ремонт ' определяется показателями структурной надежности,.. -

Сравнительный анализ прогнозируемых показателей надежно-о сти •позволил ншетить ряд мероприятий, по повышению надежности ;>:исслодумой'ЭЭа и.задача заключается в;выб0ре оптимальных..■ . риазггов, ооеатечивэщнх максимальное изменение-прогнозируемых .показателей.. .";. j V .-■••..•"■ .'':.'"•-'

При обосновании рекомендаций ар обе стечению оптимального' / 'уровня надежности электроснабжения 'проведены расчеты по, про: тнозированш) показателей, -надежности для;каждого, выбранного ; „потребителя; ; .Выбраны- ' мероприятия, V г^доолага^е^^ийкенашсе • : : вход)¡их показателей ^надежности (по ^расчетнсй модели) доТшгги-*--мальных значений. " ч".-•'V''->'■

Прогнозируемые показатели схемной надежности для большинства подстанций ПО кВ в пределах допустима, но для некоторых потребителей показатели структурной надежности значительно ниже, поэтому рассматривались варианты изменения схемы электроснабжения и вывода элементов в ремонт.

На основании расчетов предложен оптимальный вариант строительства линий электропередач 110 кВ, а также график вывода электрооборудования в планово-предупредительный ремонт на следующий год.

При оценке режимов эксплуатации выявлены общие признаки узлов нагрузки ПО кВ - низкое использование понижающих трансформаторов ПС и значительный дефицит генерируемой мощности. Поэтому предлагается изменить загрузку или заменить некоторые трансформаторы. Для оптимального распределения дефицита мощ--ности рекомендуется изменить режимы потребления электроэнергии отдельных узлов нагрузки.

Для уменьшения скрытого недоотпуска электроэнергии из-за ограничений по пропускной способности элементов рекомендуется замена сечений проводов воздушных линий. Количественная оценка прогнозируемых показателей надежности позволила определить наиболее эффективные места установки устройств автоматики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные и практические результаты, полученные в работе, могут быть сформулированы в виде нижеследующих положений:

1). Усовершенствована методика прогнозирования показателей надежности элементов, которые в совокупности оценивают структурную надежность ЭХ.

2). Показаны недостатки односторонней оценки нэдргггости электроснабжения потребителей, однако позволявдей количественно выразить показателя схемной надежности ЭЭС.

3). Применение ретроспективных методов исследования надежности позволяет установить общие закономерности и тенденции к изменению многих факторов как в количественном выражении, так и опосредованно, что дает основание для' разработки мероприятий ш повышению надежности конкретной ЭЭС.

4). На базе существующих методов исследования разработан алгоритм расчета показателей надозшости электроснабжения потребителей ЭЭС на основе ретроспективных данных надежности ее элементов и схемы их соединений; программа расчета позволяет выявить степень влияния любого элемента на структурную надежность электрической сети.

5). Разработана методика и алгоритм прогнозирования на- • дежноста электроснабжения потребителей в условиях эксплуатации; используя положения факторно-регрессионного анализа отобраны наиболее существенные показатели, для повышения точности расчетов дополнительно учитываются случайные составляющие, принятых факторов.

6). Предлагаемая модель прогнозирования надежности электроснабжения позволяет оценить влияние каждого фактора на надежность системы; эту модель можно использовать в условиях эксплуатации для принятия решений по повышению надежности электроснабжения (модель I), а такдо при составлении графика шаново-предулредительиых ремонтов оборудования (модель 2).

7). В качестве нормативных (задаваемых) показателей на-дэжндсти принимаются значения в пределах границ.от минимально' допустимых до максимально возможных.

8). При выборе решений то повышению надежности электроснабжения проЕодатся автоматизиревзшшй поиск огшниадьшх" значений показателей надежности при реализации определенной последовательности мероприятий одного типа; как изменение' схемы электричэской сети, измене гае режима работы и т.п.

9). Результаты работы используйся"; для оценки и прогно- . ; зирования показателей надежности электроснабжения готребите--лей на' ближайший год для разработки мероприятий по развитию

' ' электрической сети, составления трафика вывода влэктрегабору--дования в шаною-Хфофшгактический. ремонт,;.;изменения регима ••использования оборудования, распределение .резерва (дефицита) \ '.генерируемой модности с учетом обеспечения требуемого уровня .'' надежности.

Осношое содержание диссертации. отражена -в.. следулдшс ра-."ботах: _ - — _ _

■ •••. • Г. Баширов И.А.Демиров П.Г.?Использование Э2М :;в расчетах;;-надошости электрических1 систем // Ргасе 1п81уги<ш еХекйх)-

епегеегуИ 1 э1.его«ап1а и^гайот» ро11ЛесЪ:Ик_ з1з5Ме;). -Гливице.1978.- С.121-127.

2. Баширов К.А..Темиров П.Г. Прогнозирование надежности электроснабжения потребителей на основе ретроспективных данных // Надежность и контроль качества.-1984.- *2.- С.57-58.

3. Темиров П.Г. и др. Оптимальный объем статистической выборки // Автоматизация и электрификация объектов нефтяной промышленности,- Грозный:Чечено-Ингупс.гос.ун-т. 1978.- Вал Л. - С.126-129.

4. Темиров П.Г. и др. Исследование погрешности при определении точечных и количественных показателей надежности систем // Автоматизация и "электрификация объектов нефтяной промышленности.- Грозный:Чечено-Ингушс. гос.ун-т Л 978 .-С.II9-125.

5. Темиров П.Г. и др. Метод обеспечения заданного уровня надежности электроснабжения потребителей // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики.- Иркутск: СЭИ СО АН СССР,1979.-Вып.17.- С.51-54.

6. Темиров П.Г. и др. Прогнозирование надежности электроснабжения потребителей на основе ретроспективных данных // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики.- Грозный: Чвчэно-Ингушс.гос.ун-т, 1978.- Вып.16.-С.24-30.

7. Темиров П.Г. и др. Прогнозирование уровня надежности электрической системы нефтепромыслов // Автоматизация и электрификация объектов нефтяной промышленности.- Грозный:Чечено-Ингушс .гос.ун-т, 1978.- Выгг.1.- С. 130-133.

8. Темиров П.Г. и др. Алгоритм расчета надежности сложной электрической схемы // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики.- Фрунзе: Кирг.НИО энерге-тики.1976.- Вып.12,- С.65-€Э.

9. Темиров П.Г. и др. Ретроспективный анализ надежности электроснабжения потребителей // Методические вопросы исследования больших систем энергетики.- Грозный: Чечено- Ингуше, гос.ун-т,1978.- Вып.16.- С.66-78.