- •Одеський національний політехнічний університет
- •Одеський національний політехнічний університет
- •Завдання 1
- •1 Формування системи нелінійних алгебраїчних рівнянь вузлових напруг у формі балансу струмів
- •2 Розв’язок системи нелінійних рівнянь вузлових напруг у формі балансу струмів з використанням методу Гаусса на кожному кроці ітераційного процесу (зовнішньої ітерації)
- •3 Розв’язок системи нелінійних алгебраїчних рівнянь вузлових напруг у формі балансу струмів методом Гаусса-Зейделя
- •4. Формування системи нелінійних рівнянь вузлових напруг у формі балансу потужностей
- •5 Розв’язок системи нелінійних рівнянь вузлових напруг у формі балансу потужностей методом Ньютона
- •6. Розрахунок струмів і потужностей віток
- •Завдання 2
- •Методичні вказівки
- •Завдання 3
- •Список літератури
Методичні вказівки
Структурну схему надійності заданого варіанта одержують зі схеми надійності, наведеної на рисунку 3, шляхом виключення двох елементів, номери яких зазначені в таблиці 2. Отриману структуру слід зобразити, відзначивши її вхід і вихід.
Алгоритм розрахунку надійності такої складної структури зводиться до такого [3]:
1. Виконується поетапне еквівалентування структури об'єднанням послідовно і паралельно з'єднаних елементів.
При послідовному з'єднанні елементів:
, 1/рік
;
, год
;
(16)
Тут
-
середній час відновлення i-го
елемента
системи, виражений у роках.
При паралельному з'єднанні двох елементів:
, год ;
,
1/рік
.
(17)
При паралельному з’єднанні n елементів:
(18)
1/рік
.
Для
трьох паралельно з'єднаних елементів
з (18) одержуємо
,
год; (19)
1/рік
.
У результаті еквівалентування для такої структури утвориться двополюсный зв'язний нероздільний граф. Перевіряється, чи може надійність системи бути визначена за надійностю її мінімальних перетинів, тобто чи виконується нерівність:
тут
- середній час безвідмовної роботи
найменш надійного елемента, виражений
у годинах.
2 Визначається сукупність мінімальних перетинів, утворена цим графом. Алгоритм визначення мінімальних перетинів складається в такому.
2.1 Складається матриця безпосередніх зв'язків вершин і ребер графу (див. приклади 3.7 і 3.8 у [3]). Орієнтовані ребра (ребра із заданим напрямком), що входять у вершину, відзначаються знаком " - " ; ребра із заданим напрямком, що виходять з вершини, як і неорієнтовані ребра – знаком " + ".
2.2 Складається масив N – підграфів графу послідовним приєднанням до N і-1 – підграфа вершин, безпосередньо зв'язаних з однією з вершин, що уже належать N і-1 – підграфу. Не можна приєднувати тільки одну вершину – вихід графу, тому що інакше утворилася б зв'язана структура.
2.3 Для кожного N i – підграфа визначається перетин. По матриці ребра-вершини в стовпчик виписуються всі ребра, безпосередньо зв'язані з вершинами N - підграфа (таблиця 3.5 у [3]). У стовпці "ребра" таблиці, ребра, що входять у сукупність ребер N - підграфа двічи чи парне число раз, незалежно від привласненого їм знака, викреслюються, крім того, викреслюються також ребра, що входять у сукупність ребер N - підграфа зі знаком "–". Ребра, що залишилися, виписуються в стовпець "перетину".
2.4 Вибираються мінімальні перетини з множини отриманих перетинів. Для цього всі перетини представляються в порядку зростання числа елементів і уточнюється, чи не містяться в перетинах з великим числом елементів перетини з меншим числом елементів. Якщо містяться, то перетини з великим числом елементів виключаються. Перетини, що залишилися, є мінімальними.
3 Знаходяться показники надійності перетинів (як для паралельно з'єднаних елементів) і показники надійності всієї системи по послідовно з'єднаних мінімальних перетинах.
Середній час безвідмовної роботи системи:
, років.
Імовірність відмови системи за рік ( t= 1 рік ) :
.
