Разработка методики расчета надежности систем электроснабжения относительно узлов нагрузки с учетом провалов напряжения

• Автор: Ванин, Артем Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Оглавление
Оглавление
Введение
Глава 1. Состояние вопроса исследования. Обзор существующих методов расчета надежности систем электроснабжения

1.1 Надежность электроснабжения узлов нагрузки

1.1.1 Свойства надежности и ее показатели

1.1.2 Состояния системы электроснабжения, определяющие ее надежность

1.1.3 Структурная составляющая показателей надежности

1.1.4 Функциональная составляющая показателей надежности

1.1.5 Динамическая составляющая показателей надежности

1.2 Декомпозиция сложных систем
1.3 Выводы по главе
Глава 2. Теоретическая разработка методики расчета надежности системы
электроснабжения относительно узла нагрузки с учетом провалов
напряжения
2.1. Рассматриваемые события
2.2. Поиск сечений с использованием обобщеных параметров сети
2.3. Поиск послеаварийных режимов, при которых напряжение на выводах двигателя меньше минимального пускового значения
2.4. Поиск аварийных режимов по критериям глубины и длительности провала напряжения
2.5. Разработка методики определения показателей надежности системы электроснабжения
2.6. Выводы по главе
Глава 3. Составление схемы замещения и расчет режимов для определения
показателей надежности системы электроснабжения
3.1 Составление модели электрической системы
3.2 Расчет установившихся режимов для определения показателей надежности
3.2.1 Общий подход
3.2.2 Коррекция обобщенных параметров при изменении схемы
3.2.3 Разработка способа расчета послеаварийных состояний
3.2.4 Пример расчета послеаварийных режимов
3.3 Расчет аварийных режимов
3.4 Разработка способа структурной декомпозиции системы электроснабжения для расчета надежности
3.4.1 Описание способа
3.4.2 Критерии разделения системы на части
3.4.3 Пример расчета
3.5. Выводы по гл аве
Глава 4. Разработка программы расчета показателей надежности системы электроснабжения относительно узла нагрузки
4.1 Реализация алгоритма расчета показателей надежности
4.1.1 Общая схема алгоритма
4.1.2 Реализация блока «Надежность»
4.1.3 Реализация блока «Схема замещения»
4.1.4 Реализация блока «Обобщенные параметры»
4.1.5 Реализация блока «Установившийся режим»
4.1.6 Реализация блока «Аварийный режим»
4.2 Расчет и анализ тестовых схем
4.2.1 Пример расчета для тестовой схемы размером 135 элементов
4.2.2 Расчет схемы размером 5400 элементов
4.3 Выводы по главе
5. Выводы по диссертации
Список литературы:
Приложения

2.2. Поиск сечений с использованием обобщеных параметров сети
При расчете структурной составляющей ПН учитывается только топология сети, т.е. схема соединения элементов и изменяющие ее коммутационные воздействия. Отказом СЭС считается полное прекращение питания УН вследствие разрыва связи между нагрузкой и источниками электрической энергии. Результатом расчета является список состояний системы, в которых прекращается питание нагрузки, при отказе не более двух элементов или наложении отказа одного элемента на ремонт другого.
Методы поиска сечений графа хорошо известны и подробно описаны в литературе [36, 37]. Применительно к расчетам структурной составляющей ПН, алгоритмы поиска сечений в сложной электрической сети описаны в [68, 69]. Суть этих методов заключается в отыскании максимально независимых путей от истока графа к его стоку и нахождении общих для этих путей ветвей, которые и будут образовывать сечение.
Как будет показано дальше, анализ режимной и динамической надежности удобно выполнять с применением обобщенных параметров схем электрических сетей. Для исключения дополнительных вычислений, целесообразно применять их и для анализа структуры сети. Ниже представлен разработанный способ поиска минимальных сечений по матрице потокораспределения С.
В приведенных формулах 2 - матрица узловых сопротивлений; у— матрица проводимостей ветвей; М - первая матрица инциденций; / - знак транспонирования матрицы.
Поиск сечений по матрице С выполняется посредством анализа ее столбца, соответствующего рассматриваемому УН у. Если элемент матрицы Су равен 1, ветвь I является одноэлементным сечением относительно узла у.
С = уМ& г = (МуМс)-1.
(2-1)
(2.2)
Поиск сечений, состоящих из ветвей