Аналіз балансової надійності концентрованих електроенергосистем

Розділ 5. ОСНОВНІ НАПРЯМИ АНАЛІЗУ НАДІЙНОСТІ

ЕЛЕКТРОЕНЕРГОСИСТЕМ ТА електроЕНЕРГООБ'ЄДНАНЬ

Надійність ЕЕС в цілому (як єдиного об'єкта функціонування) визначають їх основні структурні підсистеми (генерувальна частина та системоутворювальна мережа), а також система керування режимами та система ресурсного забезпечення. Тому єдину задачу аналізу надійності ЕЕС, як відзначено в § 1.3, декомпонують на такі основні напрями:

- аналіз балансової надійності електроенергосистем та електроенерго­об'єднань;

- аналіз режимної надійності системоутворювальної мережі;

- аналіз перехідної надійності ЕЕС;

- аналіз надійності ресурсного забезпечення ЕЕС.

Необхідність такої декомпозиції зумовлена складністю процесів функціонування енергосистем та енергооб'єднань.

Відмови елементів структурних підсистем спричинюють виникання дефіцитів потужності в ЕЕС, погіршення умов пересилання потужності від джерел генерування до вузлів навантаження, порушення узгодженої роботи різних частин ЕЕС, виникання системних аварій. Недосконалість засобів керування режимами зумовлює низьку ефективність ліквідації аварій. Помилкові дії оперативно-диспетчерського персоналу та хибна робота засобів автоматики спричинюють розвиток аварій та їх переходи у важкі форми.

Об'єднання електроенергосистем, маючи істотні переваги в економічному плані, відзначаються погіршеними характеристиками надійності порівняно з ізольовано працюючими енергосистемами. В об'єднанні спостерігається посилення взаємовпливу режимів окремих його частин, поширення збурень на великі території, ускладнення характеру перехідних процесів, зростання частоти ланцюжкових аварій з важкими порушеннями живлення споживачів.

Щоб виконувати аналіз надійності електроенергосистем та електроенергооб'єднань у таких складних умовах їх функціонування, необхідно розробляти еквівалентні спрощені моделі режимів та структури підсистем ЕЕС. Такі еквівалентування, забезпечуючи можливість математичного опису процесів і явищ з позицій теорії надійності, не повинні спотворювати результатів аналізу. Тому вони в межах кожного вказаного вище напряму аналізу надійності відповідним чином обгрунтовуються.

Аналіз балансової надійності концентрованих електроенергосистем

Аналіз балансової надійності електроенергосистеми в загальному випадку передбачає врахування системи генерування потужності, системоутво­рювальної мережі та характеристик навантаження. Якщо система концентрована, тобто пропускна здатність її зв'язків у всіх усталених режимах, включаючи ремонтні та післяаварійні, не обмежує використання потужності ЕС у будь-якому вузлі споживання для всіх можливих значень навантажень, то під час аналізу балансової надійності енергосистеми враховують тільки її генерувальну частину та навантаження.

Балансову надійність енергосистеми оцінюють рядом показників, до яких належать:

- імовірність непокриття навантаження системи або очікуване в році число діб непокритого навантаження;

- імовірність стану відмови системи та середній параметр потоку відмов (відмова системи - це подія, за якої виникає дефіцит потужності);

- усереднений за розрахунковий період Т дефіцит потужності та недовідпущена споживачам електроенергія .

Розрахунки показників балансової надійності виконують аналітичними методами на рівні випадкових подій [20], аналітичними методами на рівні випадкових процесів [29] або методами статистичного моделювання. Аналітичні методи на рівні випадкових процесів достатньо розроблені та дозволяють визначати всі показники балансової надійності, тому зосередимо основну увагу на них.