17. Надежность резервируемых, нерезервируемых и автоматизируемых сетей систем электроснабжения.

Надежность резервируемых сетей систем электроснабжения. Резервирование является одним из наиболее распространенных способов повышения надежности в системах электроснабжения и выполняется на различных структурно-иерархического уровня. В распределительных сетях общего назначения, питающих основную массу потребителей, резервирования обычно осуществляется вручную оперативно выездными бригадами.

Надежность автоматизированных систем электроснабжения оснащаются устройства автоматического секционирования и резервирования. Это позволяет с помощью относительно небольших затрат повысить надежность нерезервируемых систем. А резервируемых сетях применение этой автоматики обепечивает достаточный уровень надежности для потребителей самой высокого первой категории

Неполный вопрос, не нашел больше

18. Расчет надежности при постоянном общем резервировании.

Расчет надежности при постоянном общем резервировании

Будем считать, что переключающие устройства идеальны (их надежность , а основная и резервные цепи равнонадежны), т. е. и .

где Q₀(t) – вероятность отказа основной цепи, Q_Pi(t) – вероятность отказа i-й резервной цепи.

Соответственно вероятность безотказной работы системы:

При одинаковых вероятностях отказов основной и резервной цепей формулы принимают вид:

Среднее время безотказной работы системы при общем резервировании

где − интенсивность отказов системы, − интенсивность отказов любой из цепей, − интенсивность отказов i – го элемента. Для системы из двух параллельных цепей формула принимает вид:

Среднее время восстановления системы в общем случае определяется по формуле

где Т_Bi – среднее время восстановления i-ой цепи.

Для частного случая формула принимает вид:

Из рис. 3.8. видно, что если P₀(t) имеет малое значение, к примеру , то и при просматривается существенное приращение на надежности. Однако, с ростом надежности основной цепи P₀(t), эффективность применения нескольких резервных ветвей резко снижается. Если надежность основной цепи , то заметен существенный прирост P(t) при включении только одной резервной цепи. В хозяйстве электроснабжения используются элементы высокой надежности, средняя наработка до отказа которых часто более 10 лет, причем стоимость объектов значительна.

19. Математические модели надежности надежности при исследовании систем электроснабжения.

Для решения задач по оценке надежности и прогнозированию работоспособности объекта необходимо иметь математическую модель, которая представлена аналитическими выражениями. Основной путь для получения модели состоит в проведении испытаний, вычислении статистических оценок и их аппроксимации аналитическими функциями.

В дальнейшем будут рассмотрены модели, используемые в теории надежности. Наиболее распространенными в настоящее время считаются два подхода к анализу надежности СЭС: это статистическое и численно-аналитическое моделирование.

Метод Монте-Карло является статистическим моделированием, который основан на том, что с помощью алгоритмов моделируется ход реальных событий происходящих в системе при длительном наблюдении за ними. После многократных опытов делают некоторую выборку случайных величин, которые в дальнейшем подлежат статистической обработке и делаются оценки искомых показателей надежности.

В инженерной практике численно-аналитические методы получили наибольшее использование. Эти методы основываются на применении теории вероятностей и математического моделирования, с помощью которых устанавливается связь между вероятностями отказов элементов системы и ее режимами.

Можно выделить два основных подхода:

1. Логико-вероятностный метод, при котором используется аппарат методов минимальных путей и сечений; таблично-логический и «дерева отказов».

2. Метод пространств состояний на основе Марковских случайных процессов.

Таблично-логический метод представляет функционально-структурные связи элементов системы, искомые состояния которых связаны с наложением и совпадением отказов и неработоспособных состояний элементов. С помощью таких таблиц можно осуществить перебор этих наложений, где на пересечении строки и столбца записываются события или состояния системы элементов. Количество таблиц для одной системы зависит от количества расчетных состояний системы и количества совместных наложений неработоспособных состояний и отказов.

Понятие «дерево отказов» возникло в связи с анализом надежности сложных систем. Целью построения такого дерева отказов является символическое представление последовательности возникновения условий, приводящих систему к отказу. Для применения методов деревьев отказов и деревьев событий необходимо представить функциональные взаимосвязи элементов системы в виде логической схемы, взаимную зависимость отказов элементов и групп элементов. Методологическое обеспечение данных подходов состоит в совместном применении методов теории графов, математической логики и теории вероятностей /3, 4, 8, 11, 17/.

Разработана специальная символика для представления деревьев отказов. Вершиной дерева отказа является конечное событие – полный отказ системы. Промежуточные вершины (узлы графа) представляют собой логические операции типа И и ИЛИ, соответствующие множественному описанию языка бинарной логики. Промежуточные вершины, а также исходные события, отказы элементов, образуют иерархическую структуру с понижением уровней в направлении исходных отказов элементов.

В данном учебном пособии более подробно будут рассмотрены следующие методы: метод минимальных путей и сечений; метод пространств состояний на основе Марковских случайных процессов.