книги / Микропроцессорная система релейной защиты энергоблоков
..pdfтели технического, организационного и социального уровня энерге тического производства влияют на основные экономические показа тели через технико-экономические показатели отдельных технологи ческих процессов производства, а на них в свою очередь влияют технико-экономические показатели основного энергетического оборудования, средств управления и защиты, другого оборудования.
Базой НТП в энергетике является множество научно-технических новшеств, предложений и технических решений по созданию образ цов новой техники РЗ. Многие из них взаимозаменяемы, что, есте ственно, позволяет выбрать лучший вариант. Основой для этого должны быть результаты комплексного технико-экономического анализа вариантов технического решения по достижению поставлен ных целей с наибольшей эффективностью [70].
Количественная оценка эффектов — задача сложная, а получе ние стоимостной оценки, например экологической или научной эффективности, невозможна. В настоящее время разработаны и наиболее обоснованы методы оценки экономического эффекта меро приятий НТП — научно-технических новшеств и новой техники [71—73]. Народнохозяйственная экономическая эффективность новой техники определяется соотношением народнохозяйственного эффекта и обусловивших его народнохозяйственных затрат. Основ ные особенности создания перспективной новой техники РЗ, ее влия ние на народнохозяйственную экономическую эффективность за ключаются в следующем. Значительная продолжительность развития и распространения научно-технических новшеств в энергетике, исчисляемая несколькими годами, определяет необходимость учиты вать распределение затрат и эффекта во времени с учетом их разно временности. Это особенно характерно для создания устройств РЗ, что вызвано обычно длительной опытной эксплуатацией ее первых образцов. Внедрение научно-технических новшеств сопровождается существенным изменением различных элементов и параметров, их эффектов и затрат (например, падение себестоимости новой тех ники по мере ее освоения, рост объемов выпуска новой техники, совершенствование качества и технологии ее изготовления и т. д.), что должно учитываться.
Практически каждое десятилетие появляется новое поколение вычислительной техники на новой элементной базе. Вместе с тем отличительная особенность энергетики в том, что смены поколений РЗ не происходит, они сосуществуют. Это объясняется слабой производственной базой выпуска средств РЗ, низкими ценами серий ных РЗ и дефицитом средств РЗ, а также тем, что РЗ различных поколений находят свою область эффективного использования. Между затратами на разработку и создание новой техники РЗ и моментом получения эффекта весьма значительный временной промежуток, поэтому необходимо тщательно и дифференцированно
былью, полученной от них за весь период жизненного цикла. Исходя из этого в качестве экономического критерия выбора варианта сле дует принимать минимум суммарных затрат, подсчитанных за период жизненного цикла Т с учетом неравноценности их во времени при одинаковом энергетическом эффекте:
3v = min{3v j}=m in(5 |
(Ки + Им) (1 + Е)Т_‘ }, |
(2.19) |
|
i |
I t = |
I |
|
где 3* — интегральные |
(суммарные) затраты i-ro варианта; Ки , |
И(1- — капитальные и ежегодные затраты в произвольном году жиз
ненного |
цикла; Е = О, I — коэффициент |
приведения |
(дисконтиро |
вания) |
разновременных затрат; т — год, |
к которому |
приводятся |
затраты. |
|
|
|
Использование этого критерия целесообразно на ранних этапах НИР при выборе вариантов и оценке ожидаемого народнохозяй ственного эффекта. Интегральный критерий (2.19), как показано в [72], нечувствителен к длительности жизненного цикла (сроку службы), которую трудно определить на раннем этапе. Основной показатель народнохозяйственной экономической эффективности мероприятий НТП в энергетике — годовой экономический эффект, определяемый разностью приведенных затрат по базовой и новой технике [73]:
Эгол = 3 1- 32 - (И , + Еи КI) - (И2+ Ен К*)= АИ—ЕнД К ,
где АИ — экономия ежегодных издержек по новому варианту новой техники; Ен—0,15 норматив эффективности дополнительных капи таловложений; ДК — дополнительные капиталовложения в новую технику РЗ, связанные с созданием, внедрением и эксплуатацией РЗ.
На этапе выполнения НИР, в том числе поисковых, в процессе создания новых СРЗ исследователем (группой исследователей), которого в теории исследований операций, системных исследова ниях принято называть «лицом, принимающим решения» (ЛПР), генерируется весьма значительное множество V вариантов Vj реше ния поставленной технической задачи:
V={Vj}, i<=2,n
Для отбора множества экономических с народнохозяйственной точки зрения вариантов v/'0 удобно и целесообразно использовать в качестве критерия коэффициент народнохозяйственной эффектив ности дополнительных капитальных вложений Ер или расчетный срок окупаемости тр [75]:
EPii= A H i/AKi> E 11, i€=2Tn;
TP= 1/EPJ < TH= 1 /E 1I
Тогда множество эффективных вариантов
ния числа пусков и остановок вследствие отказов функционирова ния РЗ. В процессе разработки СРЗ приходится не только отби рать по экономическим критериям эффективные варианты, но и ге нерировать их, а также целенаправленно изменять значения техни ческих показателей качества РЗ. Очевидно, что технические пока затели РЗ влияют на эксплуатационные, а те, в свою очередь, на экономические. Например, изменение аппаратной надежности УРЗ изменяет и функциональную надежность (интенсивность излишних срабатываний). Последняя влияет на среднегодовое время аварий ного простоя блока (эксплуатационный показатель), которое опре деляет изменение капитальных и ежегодных затрат на резервную мощность ЭЭС.
Поэтому весьма актуально и необходимо определить стоимостные оценки отдельных технических показателей РЗ (чувствительности, быстродействия, селективности, надежности и др.), а также эко номически целесообразные границы их изменения в процессе поис ка оптимальных технических решений. Следует отметить, что впер вые вопрос о необходимости такой оценки поставил Э. П. Смирнов, введя понятие «цена ненадежности» и расширив формулу приве денных затрат [77]. Последние используются при выборе вариан тов мероприятий НТП в энергетике и отражают ограниченность одного ресурса — капитальных вложений [73]. В действительности ограничены не только капиталовложения, но и другие ресурсы: труд, приборы и оборудование, в том числе и средства ВТ, цвет ные металлы и т. д. Поэтому для учета эффективности использова ния всех ограниченных ресурсов следует учитывать не приведенные
затраты, |
а дифференциальные [78]: |
|
|||
|
|
|
Здиф—И, + Е1(К| + 2XgQK, |
|
|
где Hj, Kj — ежегодные расходы и капитальные вложения |
по i-му |
||||
варианту; |
Е„ — нормативный |
коэффициент эффективности |
капи |
||
тальных |
вложений; |
— норматив эффективности использования |
|||
g-ro ресурса; |
Qg — величина |
g-ro ресурса в i-м варианте. |
|
||
Особенно |
острой |
является |
проблема трудовых ресурсов. В на |
стоящее время дефицит персонала, вызванный в частности экстен сивным развитием РЗ — увеличением числа устройств без сущест венного роста производительности труда при их обслуживании — привел к увеличению сроков проверки РЗ. В гидроэнергетике и дру гих отраслях уже приняты нормативы дополнительных и ежегод ных затрат на привлечение рабочей силы [70, 79]. Рассмотренные особенности оценки экономической эффективности мероприятий НТП в области РЗ отражают одну из сторон сложного, в большой степени неформального процесса создания, внедрения и эксплуата ции новой техники.
Вместе с тем выполненный анализ позволяет упорядочить основ-
Рис. 2.9. Процедура анализа экономической эффективности вариантов новой техники РЗ
Системная |
|
|
|
|
|
|
С я в м |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Ж |
|
|
|
|
|
|
||
магистраль |
|
|
|
|
|
|
|
|
Системный имитатор |
||||||
|
|
Системные часы| "Системный канал | |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
--------- |
|
|
|
---- 11----- ----- |
|
|
|
|
||
Выходная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
магистраль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Магистраль |
|
|
Б/юк |
С |
|
Блок |
и |
Блок . |
|
Блок |
|||||
обмена |
|
|
I |
интер- |
|
интер- |
£ |
интер- |
у |
I |
интер |
||||
JL |
_ |
-4KL. |
(рейса |
К |
|
(рейса |
№1 |
(рейса |
|
|v |
фейса |
||||
I |
I 4 к |
|
|
МикроЭВМ I |
Резервная |
|
ЖЕ |
||||||||
Выгодной |
Контроллер |
I |
МикроЭВМ |
|
|
Осцилло |
|||||||||
Б/10К |
межмашин |
7j3/10Hn”pOe |
|
|
защиты |
I |
микроЭВМ |
|
граф |
||||||
|
ного |
и |
I |
ника-60* |
|
|
„Электро- |
I |
„Эиекгро- |
• |
„Электро- |
||||
|
межсистем - |
I |
защиты |
Ji |
|
ника-60* |
I |
^ н и к о - У |
|
ника-60 . |
|||||
|
ного обмена |
Lb |
|
11 |
___ ii |
ч а с т о ты |
|
И__ |
|||||||
|
--------------ПГ" |
|
|
|
|
|
Магистраль |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Магистраль |
связи |
с объектом |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
----- =TF-------------- JTfs--------------- 4TS |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Блок |
|
Блок |
|
Блок |
|
Датчик |
|
|||
|
|
|
|
коммутации коммутации |
коммутации |
частоты |
|||||||||
I |
|
|
|
< |
|
|
и АЦП |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
и АЦП |
|
|
и АЦП |
|
4 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
-.и. I |
Н — t___ И - |
4 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Вход ной |
б л о к |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
X X |
|
|
|
|
||
SC |
|
|
|
|
|
|
Измерительные преобразователи |
|
|
||||||
3 s |
|
|
|
|
|
|
---------п — |
|
И ----------- |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Турбогенератор - трансформатор |
|
|
|||||||
х 2 |
|
|
|
|
|
|
|
(объект защиты) |
|
|
|
|
|||
СО39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.1. Структура аппаратных средств МПРЗ