Оценка надежности и эффективности резервирования источников питания систем электроснабжения газоперерабатывающих комплексов

• Автор: Горюнов, Олег Алексеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА И ПРОБЛЕМЫ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ
1.1. Техническая и энергетическая характеристики газоперерабатывающих комплексов
1.2. Особенности построения систем электроснабжения газоперерабатывающих комплексов

1.3. Анализ эксплуатационной надежности и влияния перерывов электроснабжения на работу газоперерабатывающих комплексов
1.4. Задачи исследования надежности и эффективности резервирования источников питания систем электроснабжения газоперерабатывающих комплексов
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ГАЗОПЕРЕРАБАТ-ВАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ
2.1. Общие вопросы и выбор метода моделирования
2.2. Разработка математической модели резервированных систем электроснабжения газоперерабатывающих комплексов
2.2.1. Постановка задачи моделирования
2.2.2. Граф состояний и переходов
2.2.3. Математическая модель надежности системы
2.2.4. Определение показателей надежности
2.3. Оценка достоверности расчетных показателей надежности
2.4. Программное обеспечение расчета надежности

2.5. Результаты исследований
ГЛАВА 3.ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗЕРВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ
3.1. Планирование численных экспериментов
3.2. Результаты выполнения численных экспериментов
3.3. Анализ результатов численного моделирования
3.4. Методика расчета показателей надежности и оценки эффективности резервных источников питания систем электроснабжения газоперерабатывающих комплексов
3.5. Результаты исследований и выводы
ГЛАВА 4. УПРАВЛЕНИЕ НАДЕЖНОСТЬЮ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ КОМПЛЕКСОВ
4.1. Разработка методических рекомендаций для повышения надежности систем электроснабжения
4.2. Выбор представительного режима для расчета и выбора параметров защит узлов электрической нагрузки
4.3. Номенклатура автономных источников, рекомендуемая для использования в системах электроснабжения газоперерабатывающих комплексов
4.4. Результаты исследований
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
131.

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. На современном этапе развития газовой промышленности остро стоит проблема обеспечения надежной и эффективной работы систем электроснабжения газоперерабатывающих комплексов. На крупных предприятиях со сложными непрерывными технологическими процессами, к которым относятся газоперерабатывающие комплексы, нарушения электроснабжения нарушают ритмичность производства, вызывают снижение объемов выпускаемой продукции, увеличивают непроизводительные расходы электроэнергии, материальных и трудовых ресурсов, осложняют экологическую обстановку. Проблемы, связанные с перерывами электроснабжения предприятий отрасли, особенно обострились в связи с вводом новых интенсивных и энергоемких производств по переработке газа с высокой концентрацией токсичных компонентов.
Особенностью электропотребителей газоперерабатывающих комплексов является то, что они чувствительны не только к длительным, но и кратковременным нарушениям электроснабжения, проявляющимся в основных узлах нагрузки предприятий в виде провалов напряжения различной глубины и длительности. Не смотря на кратковременность (доли секунд - секунды) такие возмущения в системе электроснабжения приводят к массовым отключениям электродвигательной нагрузки, к частым остановкам и длительным простоям технологических процессов. Кратковременные нарушения электроснабжения обусловлены аварийными возмущениями (короткими замыканиями и другими повреждениями) прежде всего в источниках внешнего электроснабжения, неизбежными при эксплуатации протяженных электрических сетей энергосистем. Частота кратковременных нарушений электроснабжения более, чем на порядок выше частоты длительных отказов. Проблема кратковременных нарушений электроснабжения осложняется тем, что возмущения в сетях питающей энергосистемы

Тв (ч) - среднее время восстановления работы технологического объекта при отказе системы;
Кг - коэффициент готовности системы;
У (руб.) - потери технологического объекта из-за отказов системы. Показатели эффективности резервирования источников включают :
у (o.e.) - относительные (по отношению к базовому варианту системы электроснабжения) потери объекта из-за отказов системы;
3 (руб.) - приведенные затраты, определяемые издержками И и капитальными вложениями К на установку резервного источника питания, а также потерями У. Для i-ro варианта приведенные затраты определяются по формуле 3 j = И i + EHKi + У) ,
где И; - эксплуатационные расходы; Е „ - нормативный коэффициент; К * - капитальные затраты.
Наиболее эффективный вариант системы электроснабжения определяется условием [30,31]: 3; -> min.
При определении потерь объекта из-за отказов системы учитывалось, что они состоят из двух составляющих: условно-постоянной (далее постоянной) и условно-переменной (далее переменной). Постоянные потери связаны с фактом отказа системы и включают прямые потери сырья и энергоносителей. Прямые потери сырья в первую очередь обусловлены сбросом сырья на факел. Переменные потери связаны с фактом отказа системы и последующей продолжительностью восстановления нормального технологического процесса объекта.
Базовая модель разработана для случая трех источников питания, два из которых являются внешними, третий источник является автономным. Параметры надежности внешних источников одинаковы: X — Xi = X , р 1 = р2 = р; Л.1 ’ = Л.2’ — X". Исходно автономный источник может нахо-