Определение надежности. Особенности расчета надежности ЭЭС

Надежность есть свойство системы выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах. Степень выполнения функций характеризуется значениями некоторых функционалов, называемых показателями надежности. В ЭЭС в качестве ее функций целесообразно рассматривать бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией требуемого качества.

Надежность функционирования ЭЭС определяется надежностью и техническими показателями оборудования: (генераторы, ЛЭП и т.д.), схемой электрической сети, обеспеченностью электростанций энергоресурсами, режимами работы (запасами статической и динамической устойчивости), качеством обслуживания, величиной резервов. Большинство факторов, влияющих на надежность системы, можно целенаправленно изменять как за счет более рационального использования затрат (при проектировании, изготовлении, монтаже и эксплуатации оборудования и системы в целом), так и за счет увеличения этих затрат. Поэтому надежность ЭЭС есть ее технико-экономический показатель.

В настоящее время используется понятие "живучесть ЭЭС". Под "живучестью" обычно понимают способность системы выдерживать возмущения, обусловленные крупными авариями. Надежность электроснабжения тем выше, чем большей живучестью обладает система. Однако возмущения, определяющие живучесть системы, в отличие от 'возмущений, определяющих ее устойчивость,.являются редкими событиями и при расчете надежности не рассматриваются.

Надежность ЭЭС рассчитывают для различных уровней: I) ЕЭС; 2) ОЭС; 3) региональные сетевые компании; 4) электростанции, сетевые районы, подстанции; 5) отдельные установки (генераторы, трансформаторы, ЛЭП и т. д.); 6) средства управления и контроля.

Для каждого уровня расчеты надежности выполняют с различной перспективой: I) планирование развития ЭЭС на IO-20 лет вперед; 2) проектирование ЭЭС на 5-7 лет; 3) хозяйственно-диспетчерское управление от I-2 лет до суток (I-й и 2-й периоды - проектные; 3-й - эксплуатационный).

При планировании и проектировании решают следующие задачи:

1. Определение величины резервов генерирующих мощностей и их размещение.

2. Выбор схемы электрической сети, схем коммутации подстанций и электростанций, пропускной спосо6ности электропередач.

3. Разработка структуры и выбор средств управления системой в аварийных условиях.

4. Определение показателей надежности электроснабжения: потребителей.

При эксплуатации решают следующие задачи:

1. Распределение резервов по районам системы (подсистемам) и распределение резерва подсистем на включенный и не включенный (холодный).

2. Составление графиков капитального и текущего ремонтов основного оборудования.

3. Выбор схемы коммутации основной сети и состава работающего оборудования.

4. Определение пропускной способности связей по условиям статической и динамической устойчивости.

5. Определение алгоритмов и параметров средств управления системой в аварийных условиях..

6. Определение показателей надежности электроснабжения потребителей.

На развитие методов расчета надежности ЭЭС и их элементов большое влияние оказывает теория надежности технических систем. Однако в современной теории надежности технических систем рассматриваются относительно простые схемы, территориально концентрированные. Нормальный режим этих систем определяется наличием связей между отдельными узлами, а не их пропускной способностью. Устойчивость работы не учитывается. ЭЭС характеризуются большой неопределенностью исходной информации и значительным территориальным распределением. При расчете надежности ЭЭС следует учитывать ограниченную пропускную способность связей, статическую и динамическую устойчивость. Возможность полного отказа электроснабжения всех потребителей отсутствует.