Влияние негативных факторов релейной защиты на безотказность систем электроснабжения

• Автор: Челядин, Владимир Леонидович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 220 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ СРЕДСТВ И СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ
НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
1Л. Обзор теоретических и экспериментальных работ
1.2. Цель и задачи исследования
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СТРУКТУРНОЙ НАДЕЖНОСТИ КОМПЛЕКСА «СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ -РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА»
2.1. Математическая модель функционирования элементов электрической системы
2.2. Формирование критериев отказов и принципов построения математической модели безотказности защитной системы
2.3. Выработка методов анализа сложных структур электрических
систем
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ НА НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
3.1. Технические средства проведения моделирования
3.2. Методика расчета структурной надежности участка
системы электроснабжения
3.3. Моделирование участка системы электроснабжения
3.4. Исследование влияния системы диагностики на надежность электроснабжения группы потребителей
4. ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И СОБЫТИЙ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1. Концепция построения системы функциональной диагностики
4.2. Технико-экономический анализ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Основное требование, предъявляемое к энергетической системе - это обеспечение всех потребителей энергией в необходимом количестве и надлежащего качества. Электрическая система является важным звеном технологического процесса производства, распределения и потребления электрической энергии. Она имеет специфические условия эксплуатации из-за ее большой протяженности и подверженности влиянию большого числа случайных факторов, приводящих к отказам. Для предотвращения развития аварийных ситуаций система оснащается релейной защитой. Количественный рост числа защитных устройств приводит к увеличению случаев нарушений в работе энергосистемы вызванных неправильными действиями защиты. По материалам докладов сессии СИГРЭ за 15 лет в Швеции число таких нарушений выросло на 50%. Усложнение топологии системы электроснабжения приводит к росту степени риска каскадного развития аварии, а повышение передаваемой мощности и загрузки линий электропередачи ухудшают условия динамической устойчивости. Релейная защита оказывает значительное влияние на безотказность электроснабжения потребителей, что постоянно выдвигает на первый план повышение требований к надежности и качеству функционирования релейной защиты. Абсолютная надежность защиты технически не возможна, тогда как чрезмерные требования к надежности влекут за собой неприемлемо высокие затраты на обеспечение запаса по параметрам или защитную аппаратуру систем электроснабжения. Полной реализации рационального сочетания надежности и затрат для релейной защиты электрической системы со сложной конфигурацией добиться пока не удалось. Причина этого заключается в отсутствии полноценного способа оценки влияния устройств релейной защиты и автоматики на надежность энергосистем. Существующие на сегодняшний момент времени аналити-
В модели были поставлены и решены следующие задачи:
- выделение дефицитных состояний схем;
- оценка влияния отключенного элемента на возможную перегрузку остальных;
- выделение узлов, оказывающих доминирующее влияние на перегрузку элементов;
- оценка вероятности и пути каскадного развития аварии;
- учет статистического эксплуатационного изменения структуры схемы.
2.1 Математическая модель функционирования элементов электрической системы
Процесс функционирования элементов электрической системы носит случайный характер и может быть представлен последовательностью интервалов работоспособности ТР, чередующихся с интервалами отказа щ. Сумма случайных значений ТР и то определяет случайную продолжительность интервалов между моментами начала последовательных отказов или случайную продолжительность цикла Тц. Состояние системы в любой момент времени определяется состоянием отдельных ее элементов в данный момент. Если состояние 1-го элемента в момент времени I обозначить через хф), то состояние системы можно записать в виде Х(1)=(х1(1),...,хп(1)). Для элементов электрических систем характерны ситуации, когда события отказов и восстановлений повторяются многократно. Вероятностные характеристики безотказности и восстанавливаемости обычно независимы, т.к. один элемент может обладать высокими показателями безотказности, но быть относительно длительно восстанавливаемым, напротив, другой элемент легко восстанавливается, но обладает низкими показателями безотказности. Процесс функционирования восста-