Độ tin cậy của lưới điện trung áp nghiên cứu các biện pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện trung áp thành phố hà giang

Phụ tải điệnngày càng cao và quan trọng do đó vấn đề phát triển thêm các nhà máy điện hoặc nhàmáy thuỷ điện và hoàn thành lưới điện đang được tiến hành một cách nhanh chóng cấpthiết, sao

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

PHẠM NGỌC THẮNG

ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP

THÀNH PHỐ HÀ GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN

THÁI NGUYÊN – NĂM 2014

LỜI MỞ ĐẦU

Điện năng có vai trò rất quan trọng trong công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá

và phát triển kinh tế, xã hội của đất nước Do đó ngành điện cần phải được quan tâm, pháttriển mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu về điện năng ngày càng cao của đất nước Phụ tải điệnngày càng cao và quan trọng do đó vấn đề phát triển thêm các nhà máy điện hoặc nhàmáy thuỷ điện và hoàn thành lưới điện đang được tiến hành một cách nhanh chóng cấpthiết, sao cho đáp ứng được sự phát triển không ngừng theo thời gian của phụ tải và ngàycàng đòi hỏi cao về chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện Đảm bảo cho cóđược các phương án dự phòng hợp lý và tối ưu trong chế độ làm việc bình thường cũngnhư khi xảy ra sự cố Để đáp ứng yêu cầu cung cấp điện cho khách hàng về chất lượngđiện năng, mới có thể phát triển kinh tế xã hội trong tương lai ngày càng cao

Lưới điện phân phối thường có cấp điện áp là 6kV, 10kV, 22kV, 35 kV phân phốicho các trạm phân phối trung áp, hạ áp và phụ tải trung áp Các hộ phụ tải nhận điện trựctiếp thông qua các trạm biến áp phân phối, nên khi xảy ra bất kỳ sự cố nào trong lưới điện

và trạm biến áp phân phối đều ảnh hưởng trực tiếp đến các hộ tiêu thụ Để nâng cao được

độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện cũng như chất lượng điện năng đảm bảo cho cácphụ tải điện, luận văn tập trung chủ yếu vào nghiên cứu các phương pháp nâng cao độ tincậy cung cấp điện của lưới phân phối nhằm phân tích, tính toán độ tin cậy của lưới điệnphân phối, từ kết quả tính toán được đưa ra các biện pháp giảm thiệt hại về kinh tế và thờigian mất điện đối với hộ phụ tải

Tên đề tài: Độ tin cậy của lưới điện trung áp Nghiên cứu các biện pháp nâng

cao độ tin cậy lưới điện trung áp Thành phố Hà Giang.

Mục đích của đề tài: Nêu cơ sở lý thuyết về lưới phân phối, các phương pháp

đánh giá độ tin cậy cung cấp điện, các giải pháp nâng cao độ tin cậy của lưới phân phối và

áp dụng các phương pháp vào lưới điện cụ thể của Thành phố Hà Giang

Đối tượng nghiên cứu: Các đường dây phân phối cấp điện áp trung áp, sự ảnh

hưởng của các đường dây đến chất lượng điện năng, độ tin cậy cung cấp điện cho các hộphụ tải

Đối tượng nghiên cứu mà đề tài đặt ra là hệ thống cung cấp điện Thành phố HàGiang

Đề tài đi sâu vào khai thác hiệu quả và các biện pháp nâng cao độ tin cậy đánh giá

độ tin cậy lưới điện trung áp Thành phố Hà Giang - Tỉnh Hà Giang

Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về độ tin cậy, kết hợp với

khảo sát đánh giá thực trạng của lưới điện phân phối Trên cơ sở lý thuyết và kết quả khảosát thực tế đề ra các giải pháp kỹ thuật để nâng cao độ tin cậy của lưới điện phân phối

Sử dụng phần mềm ngôn ngữ lập trình Visual Basic áp dụng tính toán cho lưới điệntrung áp Thành phố Hà Giang Công cụ nghiên cứu là máy tính và các phần mềm

Bố cục luận văn: Luận văn thực hiện bố cục nội dung như sau:

Lời mở đầu

Chương 1 Tổng quan về độ tin cậy của lưới điện phân phối.

Chương 2 Các phương pháp nghiên cứu độ tin cậy của hệ thống điện và các biện pháp nâng cao độ tin cậy.

Chương 3 Sử dụng phần mềm chương trình tính toán độ tin cậy lưới điện trung áp

Chương 4 Đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối Áp dụng tính toán cho lưới phân phối Thành phố Hà giang.

Chương 5 Kết luận và kiến nghị.

Do điều kiện thực hiện luận văn có hạn, khối lượng công việc lớn nên luận vănkhông thể tránh khỏi sai sót Tác giả rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy

cô giáo và các bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Chương 1 Tổng quan về độ tin cậy của lưới điện phân phối

1.1 Tổng quan về lưới phân phối.

1.1.1 Định nghĩa và phân loại.

Lưới phân phối điện là một bộ phận của hệ thống điện làm nhiệm vụ phân phối điệnnăng từ các trạm trung gian, các trạm khu vực hay thanh cái của nhà máy điện cấp điệncho phụ tải

Nhiệm vụ của lưới phân phối là cấp điện cho phụ tải đảm bảo chất lượng điện năng

và độ tin cậy cung cấp điện trong giới hạn cho phép Tuy nhiên do điều kiện kinh tế và kỹthuật, độ tin cậy của lưới phân phối cao hay thấp phụ thuộc vào yêu cầu của phụ tải vàchất lượng của lưới điện phân phối

Lưới phân phối gồm lưới phân phối trung áp và lưới phân phối hạ áp Cấp điện ápthường dùng trong lưới phân phối trung áp là 6, 10, 15, 22 và 35kV Cấp điện áp thườngdùng trong lưới phân phối hạ áp là 380/220V hay 220/110V

Lưới phân phối có tầm quan trọng cũng như có ảnh hưởng lớn đến chỉ tiêu kinh tế,

kỹ thuật của hệ thống điện như:

- Trực tiếp cấp điện và đảm bảo chất lượng điện năng cho phụ tải (chủ yếu là điện

áp)

- Giữ vai trò rất quan trọng trong đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải Tỷ

lệ điện năng bị mất (điện năng mất/tổng điện năng phân phối) do ngừng điện được thống

kê như sau:

+ Do ngừng điện lưới 110kV trở lên : (0,1 - 0,3)x10-4

+ Do sự cố lưới điện trung áp : 4,5x10-4

+ Do ngừng điện kế hoạch lưới trung áp: 2,5x10-4

+ Do sự cố lưới điện hạ áp : 2,0x10-4

+ Do ngừng điện kế hoạch lưới hạ áp : 2,0x10-4

Điện năng bị mất do sự cố và ngừng điện kế hoạch trong lưới phân phối chiếm 98%.Ngừng điện (sự cố hay kế hoạch) trên lưới phân trung áp có ảnh hưởng rất lớn đến cáchoạt động kinh tế xã hội

- Chi phí đầu tư xây dựng lưới phân phối chiếm tỷ lệ lớn khoảng 50% của hệ thốngđiện (35% cho nguồn điện, 15% cho lưới hệ thống và lưới truyền tải).

- Tổn thất điện năng trong lưới phân phối lớn gấp 2-3 lần lưới truyền tải và chiếm(65-70)% tổn thất toàn hệ thống

- Lưới phân phối gần với người sử dụng điện do đó vấn đề an toàn điện cũng rấtquan trọng

Người ta thường phân loại lưới trung áp theo 3 dạng:

- Theo đối tượng và địa bàn phục vụ:

+ Lưới phân phối thành phố

+ Lưới phân phối nông thôn

+ Lưới phân phối xí nghiệp

- Theo thiết bị dẫn điện:

+ Lưới phân phối trên không

+ Lưới phân phối cáp ngầm

- Theo cấu trúc hình dáng:

+ Lưới phân phối hở (hình tia) có phân đoạn, không phân đoạn

+ Lưới phân phối kín vận hành hở

+ Hệ thống phân phối điện

Tóm lại, do tầm quan trọng của lưới điện phân phối nên lưới phân phối được quantâm nhiều nhất trong quy hoạch cũng như vận hành Các tiến bộ khoa học thường được ápdụng vào việc điều khiển vận hành lưới phân phối trung áp Sự quan tâm đến lưới phânphối trung áp còn được thể hiện trong tỷ lệ rất lớn các công trình nghiên cứu khoa họcđược công bố trên các tạp chí khoa học

Để làm cơ sở xây dựng cấu trúc lưới phân phối về mọi mặt cũng như trong quyhoạch và vận hành lưới phân phối người ta đưa ra các chỉ tiêu đánh giá chất lượng lướiphân phối Chất lượng lưới phân phối được đánh giá trên 3 mặt:

- Sự phục vụ đối với khách hàng

- Ảnh hưởng tới môi trường

- Hiệu quả kinh tế đối với cách doanh nghiệp cung cấp điện

Các tiêu chuẩn đánh giá như sau:

- Chất lượng điện áp

- Độ tin cậy cung cấp điện

- Hiệu quả kinh tế (giá thành tải điện nhỏ nhất)

- Độ an toàn (an toàn cho người, thiết bị phân phối, nguy cơ hoả hoạn)

- Ảnh hưởng đến môi trường (cảnh quan, môi sinh, ảnh hưởng đến đường dây thông

Trong các tiêu chuẩn trên, tiêu chuẩn thứ nhất và thứ hai liên quan trực tiếp đến điệnnăng gọi chung là chất lượng phục vụ của lưới điện phân phối

1.1.2 Phần tử của lưới điện phân phối.

Các phần tử của lưới điện phân phối bao gồm:

- Máy biến áp trung gian và máy biến áp phân phối

- Thiết bị dẫn điện: Đường dây điện (dây dẫn và phụ kiện)

- Thiết bị đóng cắt và bảo vệ: Máy cắt, dao cách ly, cầu chì, chống sét van, áp tô mát,

hệ thống bảo vệ rơ le, giảm dòng ngắn mạch

- Thiết bị điều chỉnh điện áp: Thiết bị điều áp dưới tải, thiết bị thay đổi đầu phân ápngoài tải, tụ bù ngang, tụ bù dọc, thiết bị đối xứng hóa, thiết bị lọc sóng hài bậc cao

- Thiết bị đo lường: Công tơ đo điện năng tác dụng, điện năng phản kháng, đồng hồ

đo điện áp và dòng điện, thiết bị truyền thông tin đo lường

- Thiết bị giảm tổn thất điện năng: Tụ bù

- Thiết bị nâng cao độ tin cậy: Thiết bị tự động đóng lại, thiết bị tự đóng nguồn dựtrữ, máy cắt hoặc dao cách ly phân đoạn, các khớp nối dễ tháo trên đường dây, kháng điệnhạn chế ngắn mạch,

- Thiết bị điều khiển từ xa hoặc tự động: Máy tính điện tử, thiết bị đo xa, thiết bịtruyền, thu và xử lý thông tin, thiết bị điều khiển xa, thiết bị thực hiện,

Mỗi phần tử trên lưới điện đều có các thông số đặc trưng (công suất, điện áp địnhmức, tiết diện dây dẫn, điện kháng, điện dung, dòng điện cho phép, tần số định mức, khảnăng đóng cắt, ) được chọn trên cơ sở tính toán kỹ thuật

Những phần tử có dòng công suất đi qua (máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt,máy biến dòng, tụ bù, ) thì thông số của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến thông số chế độ(điện áp, dòng điện, công suất) nên được dùng để tính toán chế độ làm việc của lưới điệnphân phối.

Nói chung các phần tử chỉ có 2 trạng thái: Làm việc và không làm việc Một số ítphần tử có nhiều trạng thái như: Hệ thống điều áp, tụ bù có điều khiển, mỗi trạng thái ứngvới một khả năng làm việc

Một số phần tử có thể thay đổi trạng thái trong khi mang điện (dưới tải) như: Máycắt, áp tô mát, các thiết bị điều chỉnh dưới tải Một số khác có thể thay đổi khi cắt điệnnhư: Dao cách ly, đầu phân áp cố định Máy biến áp và đường dây nhờ các máy cắt có thểthay đổi trạng thái dưới tải

Nhờ các thiết bị phân đoạn, đường dây điện được chia thành nhiều phần tử của hệthống điện

Không phải lúc nào các phần tử của lưới phân phối cũng tham gia vận hành, một sốphần tử có thể nghỉ vì lý do sự cố hoặc lý do kỹ thuật, kinh tế khác Ví dụ tụ bù có thể bịcắt lúc phụ tải thấp để giữ điện áp, một số phần tử lưới không làm việc để lưới phân phốivận hành hở theo điều kiện tổn thất công suất nhỏ nhất

1.1.3 Cấu trúc và sơ đồ của lưới điện phân phối.

Lưới điện phân phối bao gồm:

- Các phần tử tạo thành lưới điện phân phối

- Sơ đồ lưới điện phân phối

- Hệ thống điều khiển lưới điện phân phối

Cấu trúc lưới điện phân phối bao gồm: Cấu trúc tổng thể và cấu trúc vận hành

+ Cấu trúc tổng thể: Bao gồm tất cả các phần tử và sơ đồ lưới đầy đủ Muốn lướiđiện có độ tin cậy cung cấp điện cao thì cấu trúc tổng thể phải là cấu trúc thừa Thừa về sốphần tử, về khả năng tải của các phần tử, thừa về khả năng lập sơ đồ Ngoài ra trong vậnhành còn phải dự trữ các thiết bị thay thế và vật liệu để sửa chữa

Trong một chế độ vận hành nhất định chỉ cần một phần của cấu trúc tổng thể là đủđáp ứng nhu cầu, ta gọi phần đó là cấu trúc vận hành Một cấu trúc vận hành gọi là mộttrạng thái của lưới điện

Có cấu trúc vận hành bình thường gồm các phần tử tham gia vận hành và các sơ đồvận hành do người vận hành lựa chọn Có thể có nhiều cấu trúc vận hành thỏa mãn điềukiện kỹ thuật, người ta phải chọn cấu trúc vận hành tối ưu theo điều kiện kinh tế (tổn thấtnhỏ nhất) Khi xảy ra sự cố, một phần tử đang tham gia vận hành bị hỏng thì cấu trúc vậnhành bị rối loạn, người ta phải nhanh chóng chuyển qua cấu trúc vận hành sự cố bằngcách thay đổi các trạng thái phần tử cần thiết Cấu trúc vận hành sự cố có chất lượng vậnhành thấp hơn so với cấu trúc vận hành bình thường Trong chế độ vận hành sau sự cố cóthể xảy ra mất điện phụ tải Cấu trúc vận hành sự cố chọn theo độ an toàn cao và khả năngthao tác thuận lợi.

+ Cấu trúc tĩnh: Trong cấu trúc này lưới điện phân phối không thể thay đổi sơ đồvận hành Ở cấu trúc này khi cần bảo dưỡng hay sự cố thì toàn lưới phân phối hoặc mộtphần lưới phân phối phải ngừng điện Đó là lưới phân phối hình tia không phân đoạn vàhình tia phân đoạn bằng dao cách ly hoặc máy cắt

+ Cấu trúc động không hoàn toàn: Trong cấu trúc này lưới điện phân phối có thểthay đổi sơ đồ vận hành ngoài tải, tức là trong khi lưới phân phối cắt điện để thao tác Đó

là lưới điện phân phối có cấu trúc kín vận hành hở

+ Cấu trúc động hoàn toàn: Trong cấu trúc này lưới điện phân phối có thể thay đổi

sơ đồ vận hành ngay cả khi đang làm việc, đó là hệ thống phân phối điện

Cấu trúc động được áp dụng là do nhu cầu ngày càng cao về độ tin cậy cung cấpđiện Ngoài ra cấu trúc động cho phép vận hành kinh tế lưới điện phân phối, trong đó cấutrúc động không hoàn toàn và cấu trúc động hoàn toàn mức thấp cho phép vận hành kinh

tế lưới điện theo mùa, khi đồ thị phụ tải thay đổi đáng kể Cấu trúc động ở mức cao chophép vận hành lưới điện trong thời gian thực, lưới phân phối trong cấu trúc này phải đượcthiết kế sao cho có thể vận hành kín trong thời gian ngắn trong khi thao tác sơ đồ

- Theo quy hoạch cấu trúc lưới điện phân phối có thể chia thành:

+ Cấu trúc phát triển: Đó là lưới phân phối cấp điện cho phụ tải đang còn tăngtrưởng theo thời gian và trong không gian Khi thiết kế quy hoạch lưới này sơ đồ của nóđược chọn theo tình huống cụ thể và tính đến sự phát triển trong tương lai

+ Cấu trúc bão hoà: Đó là lưới phân phối hoặc bộ phận của nó cấp điện cho phụ tảibão hoà, không tăng thêm theo thời gian và không gian

Đối với lưới phân phối bão hoà thường có sơ đồ thiết kế chuẩn, mẫu đã được tínhtoán tối ưu Khi lưới phân phối bắt đầu hoạt động, có thể phụ tải của nó chưa bão hoà mà

còn tăng trưởng, nhưng khi thiết kế đã tính cho phụ tải cuối cùng của trạng thái bão hoà.Lưới phân phối phát triển luôn có các bộ phận bão hoà.

1.1.4 Đặc điểm của lưới điện phân phối miền Bắc.

Mạng lưới điện phân phối hiện nay bao gồm nhiều cấp điện áp: 35kV, 22kV, 10kV,6kV bao gồm đường dây trên không và cấp ngầm Trong đó lưới điện 22kV chỉ mới đượcxây dựng tại một số tỉnh với khối lượng nhỏ Mạng lưới điện 35kV, 10kV, 6kV được sửdụng cả hai dạng: đường dây cáp ngầm, đường dây trên không ( đường dây cáp ngầm chủyếu xây dựng trong các thành phố lớn) Cả 3 hệ thống lưới điện 35kV, 10kV, 6kV đềuthuộc loại lưới điện trung tính không nối đất trực tiếp, đa số thiết kế theo mạng hình tia,liên kết các đường dây còn yếu, độ linh hoạt kém, khi xẩy ra sự cố mất điện kéo dài

- Mạng lưới điện 35kV hiện có được thiết kế, sử dụng các thiết bị theo tiêu chuẩncủa Liên Xô cũ Cấp điện áp 35kV vừa làm nhiệm vụ truyền tải điện thông qua các trạmtrung gian 35/6-10kV vừa đóng vai trò phân phối cho các phụ tải qua các trạm 35/0,4kV

Từ năm 1994, Bộ Năng lượng ra quyết định không xây dựng mới các trạm trung gian35/6-10kV thì lưới 35kV làm nhiệm vụ phân phối phát triển mạnh ở các tỉnh miền núi:Nghệ An, Cao Bằng, Lai Châu, Hà Giang Lưới 35kV phù hợp với các vùng có bán kínhlớn, phụ tải rải rác ( vùng sâu, xa, miền núi ), sử dụng chủ yếu đường dây trên khôngloại AC-35 đến AC-150 với đặc điểm là bán kính cấp điện tương đối dài (100 - 120km),nhiều đường dây 35kV là đường cấp điện độc đạo nên độ tin cậy cung cấp điện không cao

- Mạng lưới điện 10kV xuất hiện ở miền Bắc sau năm 1954, hiện nay cùng với lưới35kV Lưới 10kV phát triển rộng khắp các xã, huyện, thành phố ở miền Bắc, tập trungchủ yếu ở miền đồng bằng, trung du Hiện tại, lưới điện 10kV có đường dây phát triểntương đối dài, dây dẫn chắp vá, dây dẫn chủ yếu sử dụng AC-35, AC-50, AC-70 gây tổnthất công suất, tổn thất điện áp lớn Tương lai lưới 10kV sẽ được xoá bỏ, cải tạo sang lưới22kV

- Mạng lưới 6kV tồn tại từ thời Pháp thuộc và phát triển trong những thời kỳ đầu củamạng lưới điện Việt Nam và được sử dụng tại các thành phố lớn như Hà Nội, Hải Phòng,Nam Định (cách đây 30- 40 năm) Ngoài ra lưới điện 6kV còn phát triển tương đối mạnh

ở Bắc Giang, Hà Tây cũ, Phú Thọ, Quảng Ninh, Tuyên Quang chủ yếu tập trung ở cácthị xã, thị trấn Lưới 6kV hiện nay đã trở nên cũ nát, chắp vá không đủ khả năng truyềntải công suất tới các hộ tiêu thụ điện, tỷ lệ tổn thất trên lưới cao, mức độ an toàn thấp Dâydẫn chủ yếu sử dụng loại AC-35 đến AC-120, có bán kính cấp điện lớn Lưới 6kV không

phù hợp với sự gia tăng phụ tải, nhất là các thành phố lớn, trong tương lai lưới 6kV sẽ được xoá bỏ và cải tạo sang lưới 22kV.

- Trạm biến áp phân phối miền Bắc: Trạm biến áp phân phối sử dụng các cấp điện

áp 35-10-6/0,4kV sử dụng các loại máy 3 pha với công suất đặt: 50, 100, 160, 180, 250,

320, 560, 630, 1000kVA Các tỉnh có lưới điện phát triển sớm ở miền Bắc hầu như đều

sử dụng các máy biến áp ba pha đặt trong trạm xây hoặc sử dụng trạm bệt, có công suấtđặt lớn: 320, 400, 560kVA, các lưới mới xây dựng sử dụng các máy biến áp có công suấtnhỏ 50, 75, 100kVA sử dụng kết cấu trạm treo trên hai cột bê tông ly tâm Các trạm biến

áp này có bán kính phụ tải lớn, thường xuyên xẩy ra quá tải, gây sự cố mất điện Các trạmbiến áp đa số được cấp điện theo mạng hình tia, thiết bị cũ nát, ít được duy tu bảo dưỡngnên khi xẩy ra sự cố thì thời gian mất điện thường kéo dài

1.2 Tổng quan về độ tin cậy cung cấp điện.

1.2.1 Các khái niệm về độ tin cậy.

Độ tin cậy là xác suất để hệ thống (hoặc phần tử) hoàn thành nhiệm vụ yêu cầu trong khoảng thời gian nhất định và trong điều kiện vận hành nhất định [1].

Như vậy độ tin cậy luôn gắn với việc hoàn thành một nhiệm vụ cụ thể, trong mộtthời gian nhất định và trong một hoàn cảnh nhất định

Mức đo độ tin cậy luôn gắn với việc hoàn thành nhiệm vụ trong khoảng thời gianxác định và xác suất này được gọi là độ tin cậy của hệ thống hay phần tử

Đối với hệ thống hay phần tử không phục hồi, xác suất là đại lượng thống kê, do đó

độ tin cậy là khái niệm có tính thống kê từ kinh nghiệm làm việc trong quá khứ của hệthống hay phần tử

Đối với hệ thống hay phần tử phục hồi như hệ thống điện và các phần tử của nó,khái niệm khoảng thời gian không có ý nghĩa bắt buộc, vì hệ thống làm việc liên tục Do

đó độ tin cậy được đo bởi đại lượng thích hợp hơn, đó là độ sẵn sàng

Độ sẵn sàng là xác suất để hệ thống hay phần tử hoàn thành hoặc sẵn sàng hoànthành nhiệm vụ trong thời điểm bất kỳ

Độ sẵn sàng cũng là xác suất để hệ thống ở trạng thái tốt trong thời điểm bất kỳ vàđược tính bằng tỷ số giữa thời gian hệ thống ở trạng thái tốt và tổng thời gian hoạt động.Ngược lại với độ sẵn sàng là độ không sẵn sàng, nó là xác suất để hệ thống hoặcphần tử ở trạng thái hỏng

1.2.2 Độ tin cậy của hệ thống.

Như đã giới thiệu ở phần trên, hệ thống điện là một hệ thống phức tạp, gồm nhiềuphần tử, các phần tử liên kết với nhau theo những sơ đồ phức tạp Hệ thống điện thườngnằm trên địa bàn rộng của một quốc gia hay vùng lãnh thổ Khi các phần tử của hệ thống

hư hỏng có thể dẫn đến ngừng cung cấp điện cho từng vùng hoặc toàn hệ thống Có thểchia thành 4 nhóm nguyên nhân gây mất điện như sau:

- Do thời tiết: Giông sét, lũ lụt, mưa, bão, lốc xoáy,

- Do hư hỏng các phần tử của hệ thống điện

- Do hoạt động của hệ thống:

+ Do trạng thái của hệ thống: Độ ổn định, tần số, điện áp, quá tải,

+ Do nhân viên vận hành hệ thống điện

- Các nguyên nhân khác: Do động vật, cây cối, phương tiện vận tải, đào đất, hoảhoạn, phá hoại,

Khi xảy ra sự cố hệ thống sẽ gây mất điện trên diện rộng, một số sự cố nguy hiểm vàlan rộng do lụt, bão, khi đó các đơn vị điện lực không đủ người, phương tiện, máy móc,thiết bị để phục hồi nhanh lưới điện trên một vùng địa lý rộng lớn và phức tạp

1.2.3 Độ tin cậy của phần tử.

Độ tin cậy của phần tử có ý nghĩa quyết định độ tin cậy của hệ thống Các khái niệm

cơ bản về độ tin cậy của phần tử cũng đúng cho hệ thống Do đó nghiên cứu kỹ nhữngkhái niệm cơ bản về độ tin cậy của phần tử là điều rất cần thiết Ở đây sẽ xét cụ thể độ tincậy của phần tử phục hồi và phần tử không phục hồi

1.2.3.1 Phần tử không phục hồi.

Phần tử phục hồi chỉ làm việc đến phần hỏng đầu tiên Thời gian làm việc của phần

tử từ lúc bắt đầu hoạt động cho đến khi hỏng hay còn gọi là thời gian phục vụ T là đạilượng ngẫu nhiên, vì thời điểm hỏng của phần tử là ngẫu nhiên không biết trước

Ta có hàm phân bố là FT(t) 1 :

FT(t) = P (T t) (1.1)

P (T t) là xác suất để phần tử làm việc từ thời điểm 0 đến thời điểm t bất kỳ; t làbiến số Đó cũng là xác suất để phần tử hỏng trước hoặc đúng thời điểm t

Hàm mật độ là fT(t) 1 :

t t T t

fT(t) t là xác suất để thời gian phục hồi T nằm trong khoảng (t, t + t) với t đủ

Theo lý thuyết xác suất ta có:

So sánh (1.1) và (1.4) ta có:

R(t) = 1 - FT(t) (1.5)Hàm tin cậy R(t) có tính chất biến thiên từ 1 đến 0 (Hình 1.1)

FT(t) R(t)

1

F(t) R(t)

0 tHình 1.1

- Cường độ hỏng hóc (t).

Cường độ hỏng hóc được định nghĩa như sau: Với t đủ nhỏ thì chính là xác suất đểphần tử đã phục vụ đến thời điểm (t) t sẽ hỏng trong khoảng tiếp theo [3]

(

f F

Trong hệ thống điện thường sử dụng điều kiện đầu:

(t) = = hằng số

Do đó:

R(t) = e- t ; FT(t) = 1 - e- t ; fT(t) = .e- t (1.8)

Luật phân bố này gọi là luật phân bố mũ

Thời gian làm việc trung bình [1]:

Với phần tử không phục hồi, độ tin cậy được mô tả nhờ hoặc là (t) hoặc là R(t).Trong thực tế, các phần tử không phục hồi, (t) có dạng hình chậu (Hình 1.2a), có thể chia làm 3 miền theo các thời kỳ sau:

- Thời kỳ I: Thời kỳ phần tử mới bắt đầu làm việc hay xảy ra hỏng do các khuyết tật khi lắp ráp, (t) giảm dần (thời kỳ chạy roda).

- Thời kỳ II: Thời kỳ làm việc bình thường của phần tử: (t) là hàng số

- Thời kỳ III: Thời kỳ già cỗi, (t) tăng dần

(a) (b)

Hình 1.2: Hàm cường độ hỏng hóc (t)

Đối với các phần tử phục hồi như hệ thống điện, các phần tử này có các bộ phậnluôn bị già hóa, do đó (t) luôn là hàm tăng, bởi vậy người ta phải áp dụng biện pháp bảodưỡng định kỳ làm cho cường độ hỏng hóc có giá trị quanh một giá trị trung bìnhtb(Hình 1.2b),

Khi xét khoảng thời gian dài, với các phần tử phục hồi có thể xem như (t) là hằng

số và bằng tb để tính toán độ tin cậy

1.2.3.2 Phần tử phục hồi.

a Sửa chữa sự cố lý tưởng, có thời gian phục hồi = 0

Trong thực tế, đây là các phần tử hỏng được thay thế rất nhanh bằng phần tử mới (ví

dụ như MBA) Phần tử được xem như luôn ở trong trạng thái tốt Đại lượng đặc trưng chohỏng hóc của loại phần tử này là:

Thông số của dòng hỏng hóc (t) [1]:

1) lim P

0

(hỏng xảy ra trong khoảng (t, t + t) (1.10)

So với định nghĩa (t), ở đây không đòi hỏi điều kiện phần tử phải làm việc tốt từđầu cho đến t, mà chỉ cần thời điểm t nó đang làm việc, điều kiện này luôn đúng vì phần

tử luôn làm việc, khi hỏng nó được phục hồi tức thời

Tương tự như (t) đại lượng (t) t là xác suất để hỏng hóc xảy ra trong khoảng (t, t+ t)

Với luật phân bố mũ, thông số dòng hỏng hóc (t) là hằng số và bằng cường độhỏng hóc của phần tử: (t) = [1]

Vì lý do này mà cường độ hỏng hóc và thông số của dòng hỏng hóc thường hiểu làmột, trừ các trường hợp riêng khi thời gian làm việc không tuân theo luật mũ thì phảiphân biệt

b Sửa chữa sự cố thực tế, thời gian phục hồi .

Phần tử chịu một quá trình ngẫu nhiên hai trạng thái: Trạng thái làm việc và trạngthái hỏng (Hình 1.3)

Nếu khởi đầu phần tử ở trạng thái làm việc, thì sau thời gian làm việc TLV, phần tửphần tử bị hỏng và chuyển sang trạng thái hỏng phải sửa chữa Sau thời gian sửa chữaxong , phần tử trở lại trạng thái làm việc

Hình 1.3: Mô hình và giản đồ chuyển trạng thái (LV-làm việc, H-hỏng)

Ta cũng giả thiết rằng sau khi sửa chữa sự cố, phần tử được phục hồi như mới Ởđây cần hai hàm phân bố xác suất: Hàm phân bố thời gian phần tử ở trạng thái làm việcFLV(t) và hàm phân bố thời gian phần tử ở trạng thái hỏng FH(t) Đó là sự khác nhau cơbản giữa phần tử không phục hồi và phần tử phục hồi (Đối với phần tử không phục hồichỉ cần một hàm phân bố thời gian là đủ) Để đánh giá về lượng độ tin cậy của phần tửphục hồi cần có hai đại lượng Các đại lượng và chỉ tiêu cần thiết để mô tả hành vi củaphần tử phục hồi gồm:

- Xác suất phần tử ở trạng thái làm việc ở thời điểm t (ở mỗi thời điểm phần tử cóthể ở một trong hai trạng thái: Làm việc hoặc hỏng hóc) gọi là xác suất trạng thái làm việc

PLV(t)

- Xác suất phần tử ở trạng thái hỏng ở thời điểm t là Ph(t)

- Thông số dòng hỏng hóc:

t

(

L t

t

t

t L

t

t t

H

( (

q

L

1) lim P

).

P (t )

Hay: (t) = qLV-H(t).PLV(t) (1.11)

- Thời gian làm việc trung bình là TLV

- Thời gian hỏng trung bình là

- Thời gian trung bình một chu kỳ làm việc-hỏng là: TCK = TLV +

) ( t

FT(t) = 1 - e- t (phân bố xác suất của thời gian làm việc)

F (t) = 1 - e- t (phân bố xác suất của thời gian hỏng hóc)

Trong đó 1 là cường độ phục hồi, là thời gian hỏng hóc trung bình

Áp dụng quá trình Markov cho sơ đồ (Hình 1.3), trong đó và chính là cường độchuyển trạng thái, sẽ tính được xác suất của trạng thái làm việc PLV(t) và xác suất trạngthái hỏng PH(t)

PLV (t ) e

) 2

độ hỏng hóc của các phần tử thực tế Tuy nhiên với hệ thống điện, PLV thường có giá trịxấp xĩ 1, nên có thể coi gần đúng

Đối với phần tử phục hồi thường thống kê được:

- Số lần hỏng trong một đơn vị thời gian, từ đó tính ra:

1

T LV

- Thời gian sửa chữa sự cố trung bình , từ đó tính ra

1

c Sửa chữa sự cố thực tế và bảo dưỡng định kỳ.

Bảo dưỡng định kỳ được thực hiện vì nó làm giảm cường độ hỏng hóc, tăng thời gian làm việc trung bình của phần tử mà chi phí lại ít hơn nhiều so với sửa chữa sự cố.Nếu giả thiết thời gian bảo dưỡng định kỳ ĐK cũng tuân theo luật mũ thì có thể áp dụng mô hình trên (Hình 1.4) Trong đó có ba trạng thái:

ĐK: Cường độ xảy ra bảo dưỡng đinh kỳ

ĐK: Cường độ bảo dưỡng định kỳ.

ĐK

T ĐK H

µ ĐK

µ

Hình 1.4: Mối liên hệ giữa các trạng thái của phần tử

Ta thấy khi phần tử đang bảo dưỡng định kỳ thì không thể xảy ra hỏng hóc, còn bảodưỡng định kỳ không thể bắt đầu khi phần tử ở trạng thái hỏng

Nếu giả thiết thêm rằng, thời gian giữa hai lần bảo dưỡng định kỳ TĐK cũng tuântheo luật mũ, thì có thể tìm được xác suất trạng thái bằng mô hình markov Giả thiết nàykhông đúng thực tế, vì bảo dưỡng định kỳ được thực hiện theo kế hoạch tiền định, tuy

D

D

D D D D

Ta thấy độ không sẵn sàng A đúng cho cả trường hợp này

Tương tư với PH, PĐK hay QĐK là:

K K

K K K (1.15)PĐK còn gọi là hệ số bảo dưỡng định kỳ

Các biểu thức (1.14) và (1.15) cho phép tính được xác suất của trạng thái H và bảodưỡng định kỳ

Chương 2 Các phương pháp nghiên cứu độ tin cậy của hệ thống điện và các biện pháp nâng

cao độ tin cậy.

2.1 Khái niệm chung về độ tin cậy của hệ thống điện.

2.1.1 Định nghĩa độ tin cậy.

Hệ thống là tập hợp các phần tử tương tác trong một cấu trúc nhất định nhằm thựchiện một nhiệm vụ xác định, có sự điều khiển thống nhất trong hoạt động cũng như tiếntới sự phát triển

Đối với hệ thống điện, các phần tử là máy phát điện, máy biến áp, đường dây tảiđiện….Nhiệm vụ của hệ thống điện là sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng đến các

hộ tiêu thụ Điện năng phải đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng điện năng pháp định và độtin cậy hợp lý Hệ thống điện phải được phát triển tối ưu và vận hành với hiệu quả kinh tếcao nhất

Về mặt độ tin cậy, hệ thống điện là hệ thống phức tạp thể hiện trong:

- Cấu trúc phức tạp

+ Số lượng rất lớn các phần tử thuộc nhiều loại khác nhau

+ Sơ đồ lưới điện phức tạp

- Hoạt động phức tạp

- Rộng lớn trong không gian

- Phát triển không ngừng theo thời gian

Sự phức tạp đó dẫn đến sự phân cấp hệ thống điện để có thể quản lý, điều khiển vậnhành và phát triển một cách hiệu quả tối đa

Hệ thống điện là hệ thống phục hồi, các phần tử của hệ thống điện sau khi bị hỏng hóc

của hệ thống cũng được phục hồi sau thời gian nhất định

Đa số các phần tử của hệ thống điện còn được bảo dưỡng định kỳ để phục hồi khảnăng làm việc đã bị suy giảm sau một thời gian làm việc

Phần tử là những bộ phận tạo thành hệ thống mà trong một quá trình nhất định, được

xem như một tổng thể duy nhất không chia cắt được, đặc trưng bởi các thông số độ tincậy chung, chỉ phụ thuộc các yếu tố bên ngoài như môi trường chứ không phụ thuộc vàocấu trúc bên trong của phần tử Vì bản thân phần tử cũng có thể có cấu trúc phức tạp, nếu

xét riêng nó là một hệ thống Ví dụ, máy phát là một hệ thống phức tạp nếu xét riêng,nhưng trong bài toán về độ tin cậy của hệ thống điện nó chỉ là một phần tử với các thông

số như cường độ hỏng hóc, thời gian phục hồi không đổi

Định nghĩa chung có tính chất kinh điển về độ tin cậy của hệ thống như sau:

Độ tin cậy là xác suất để hệ thống( hoặc phần tử) hoàn thành triệt để nhiệm vụ yêu cầu trong khoảng thời gian nhất định và trong điều kiện vận hành nhất định.

Cụ thể hóa đối với hệ thống điện : độ tin cậy của hệ thống điện hoặc bộ phân của nó làmức độ hoàn thành nhiệm vụ cung khối lượng cấp điện yêu cầu cho khách hàng với cácthông số chất lượng và kỹ thuật trong phạm vi tiêu chuẩn đã định

Độ tin cậy được đo bằng tần xuất, độ kéo dài và độ lớn cúa các ảnh hưởng xấu đếncung cấp điện: ngừng điện, thiếu điện, điện áp thấp… Độ tin cậy cũng được đo bằng xácsuất xảy ra mất điện toàn phần hoặc một phần Xác suất được tính bằng độ sẵn sàng của

Mức độ đầy đủ: Khả năng của hệ thống điện cung cấp đủ công suất và điện năng

yêu cầu của khách hàng tại mọi thời điểm, có tính đến ngừng điện kế hoạch và ngẫu nhiên

ở mức hợp lý của các phần tử của hệ thống

Mức an toàn: Khả năng của hệ thống điện chịu được các rối loạn đột ngột như ngắn

mạch hoặc mất mát không lường trước được của các phần tử của hệ thống

2.1.2 Các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy của hệ thống điện và quan điểm về độ tin cậy.

Các chỉ tiêu độ tin cậy được tính cho 3 khâu: sản xuất, truyền tải và phân phối và khâucung cấp năng lượng sơ cấp, và được nhìn nhận theo 2 khu vực liên quan:

- Doanh nghiệp điện: Trong đó chia ra quy hoạch và vận hành

- Khách hàng sử dụng điện.

Khâu Xí nghiệp sản xuất , truyền tải điện Khách hàng dùng

điện

Năng lượng sơ cấp Đủ nhiên liệu sơ

cấp…

2.2 Các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy của lưới phân phối.

2.2.1 Các chỉ tiêu độ tin cậy của lưới phân phối điện.

Các chỉ tiêu độ tin cậy lưới điện phân phối được đánh giá khi dùng 3 khái niệm cơbản, đó là cường độ mất điện trung bình (do sự cố hoặc theo kế hoạch), thời gian mấtđiện (sửa chữa) trung bình t, thời gian mất điện hàng năm trung bình T của phụ tải

Tuy nhiên, những giá trị này không phải là giá trị quyết định mà là giá trị trungbình của phân phối xác suất, vì vậy chúng chỉ là những giá trị trung bình dài hạn Mặc dù

3 chỉ tiêu trên là quan trọng, nhưng chúng không đại diện một cách toàn diện để thể hiện

độ tin cậy của hệ thống Chẳng hạn các chỉ tiêu trên được đánh giá không thể hiện đượctương ứng với 1 khách hàng hay 100 khách hàng, tải trung bình tại điểm đánh giá là10kW hay 10MW Để đánh giá được một cách toàn diện về sự mất điện của hệ thống,người ta còn đánh giá thêm các chỉ tiêu sau:

1 Tần suất (số lần) mất điện trung bình của hệ thống:

Bằng tổng số lần mất điện trên tổng số phụ tải SAIFI (system average frequencyindex)

SAIFI Tong so lan mat diencua khachhang

Tong so khachhang duoc phucvu

Ở đây i là cường độ mất điện và Ni là số khách hàng của nút phụ tải thứ i Chỉ tiêu này xác định số lần mất điện trung bình của một khách hàng trong một năm.

2 Tần suất mất điện trung bình của khách hàng: CAIFI (Customer average

interruption frequency index):

Tong so lan mat diencua khachhang

CAIFI = Tong so khachhang bi anh huong

Chỉ tiêu này xác định số lần mất điện đối với khách hàng bị ảnh hưởng

3 Thời gian trung bình mất điện của hệ thống: SAIDI (system average duration

index) bằng tổng thời gian mất điện của phụ tải trên tổng số phụ tải Chỉ tiêu này xác địnhthời gian mất điện trung bình của hệ thống trong một năm

SAIDI = T i N i

N i (giờ/phụ tải.năm)

Trong đó: Ti : Thời gian mất điện trung bình hàng năm

Ni : Số khách hàng của nút phụ tải thứ i;

T i N i : Tổng số thời gian mất điện của khách hàng

4 Thời gian mất điện trung bình của khách hàng: CAIDI (Customer average

interruption duration index):

CAIDI = Tong so thoi gianmat diencua

khachhang Tong so lan mat diencua

khachhang

Ti Ni

Ni

Trong đó: i : Là cường độ mất điện

Ti : Là thời gian mất điện trung bình hàng năm

Ni : Là số khách hàng của nút phụ tải thứ i

Chỉ tiêu này xác định thời gian mất điện trung bình của một khách hàng trong một năm cho một lần mất điện

5 Độ sẵn sàng (không sẵn sàng) phục vụ trung bình, ASAI (ASUI) (Average service

availability (unavailability) index):

Chỉ tiêu này xác định mức độ sẵn sàng hay độ tin cậy (không sẵn sàng) của hệ thống.

6 Năng lượng không được cung cấp, ENS (Energy not supplied index):

ENS = Tổng số điện năng không được cung cấp bởi hệ thống

N i : Tổng số khách hàng được phục vụ

Chỉ tiêu này xác định sản lượng điện bị mất trung bình đối với một khách hàng trong một năm.

8 Chỉ số mất điện khách hàng trung bình, ACCI (Average customer curtailment index):

ACCI =

Tổng số điện năng không cung cấp được

Tổng số khách hàng bị ảnh hưởngChỉ tiêu này xác định sản lượng điện bị mất trung bình đối với một khách hàng bị ảnh hưởng trong một năm

2.2.2 Áp dụng các chỉ tiêu trong thực tế.

Hình dưới đây cho thấy mức độ áp dụng các chỉ tiêu trên trong thực tế

Hình 2.1 Các chỉ tiêu trong thực tế

Có 4 chỉ tiêu được dùng nhiều nhất : SAIDI – SAIFI – CAIDI - ASAI

Các chỉ tiêu độ tin cậy trên được tiêu chuẩn hóa khi áp dụng cho quy hoạch lưới phân phối điện, ví dụ:

a ASAI ≥ 9998, SAIFI < 1, CAIDI < 2h

b ASAI ≥ 99975 cho thành phố, ASAI ≥ 99973 cho nụng thụn, CAIDI < 270 phỳt,SAIDI < 187 phỳt.

c SAIFI = 0,75 cho nhà ở; 0,6 cho thương mại, SAIDI = 65 phỳt cho nhà ở, 45 phỳt chothương mại, SAIDI = 1, SAIFI = 80 phỳt cho cỏc cửa hàng lớn

Cỏc hệ thống điện khỏc nhau cú cỏc chỉ tiờu độ tin cậy khỏc nhau căn cứ vào tỡnh hỡnh địaphương, trờn cơ sở phõn tớch kinh tế cụ thể

2.3 Bài toỏn độ tin cậy và phương phỏp giải.

2.3.1 Phõn loại bài toỏn độ tin cậy.

- Theo cấu trỳc, bài toỏn độ tin cậy của hệ thống điện được chia làm bốn loại:

+ Bài toỏn độ tin cậy của hệ thống phỏt: chỉ xột riờng cỏc nguồn điện

+ Bài toỏn độ tin cậy của hệ thống điện: xột cả nguồn điện đến cỏc nỳt tải hệ thống dolưới hệ thống cung cấp điện

+ Bài toỏn về độ tin cậy của lưới truyền tải và lưới phõn phối

+ Bài toỏn về độ tin cậy của phụ tải

- Theo mục đớch, bài toỏn độ tin cậy chia làm:

+ Bài toỏn quy hoạch: phục vụ quy hoạch phỏt triển hệ thống điện

+ Bài toỏn vận hành: phục vụ vận hành hệ thống điện

Nguồn điện L•ới hệ thống L•ới truyền tải L•ới phân phối Phụ tải

1 2 3 4

Hệ thống phát

Hệ thống điện L•ới điện

Hình 2.2 Cấu trúc độ tin cậy của hệ thống điện

- Theo nội dung, bài toỏn độ tin cậy chia làm:

+ Bài toỏn giải tớch: tớnh toỏn cỏc chỉ tiờu độ tin cậy của hệ thống điện cú cấu trỳc chotrước

+ Bài toỏn tổng hợp: xỏc định trực tiếp thụng số của một phần tử bất kỳ nếu cho trước yờu cầu độ tin cậy và cỏc thụng số của cỏc phần tử cũn lại

Bài toán tổng hợp trực tiếp rất phức tạp nên chỉ có thể áp dụng trong những bài toánnhỏ, hạn chế.

Bài toán tổng hợp lớn cho nguồn điện và lưới điện phải dùng phương pháp tổng hợpgián tiếp: lập nhiều phương án rồi tính chỉ tiêu độ tin cậy bằng phương pháp giải tích để

so sánh, chọn phương án tối ưu

Mỗi loại bài toán về độ tin cậy đều gồm có bài toán quy hoạch và vận hành Mặt kháclại bao gồm loại bài toán giải tích và tổng hợp

Bài toán phân tích độ tin cậy có ý nghĩa rất quan trọng trong quy hoạch, thiết kế cũngnhư vận hành hệ thống điện Nội dung của bài toán là tính các chỉ tiêu độ tin cậy của một

bộ phận nào đó của hệ thống điện từ các thông số độ tin cậy của các phần tử của nó Cácchỉ tiêu độ tin cậy bao giờ cũng gắn liền với các tiêu chuẩn hỏng hóc hay tiêu chuẩn hoànthành nhiệm vụ do người phân tích độ tin cậy đặt ra: tiêu chuẩn hỏng hóc của lưới điện cóthể là phụ tải mất điện, điện áp thấp hơn giá trị cho phép, dây dẫn quá tải…

* Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ thống điện:

- Độ tin cậy của phần tử:

+ Cường độ hỏng hóc, thời gian phục hồi

- Tổ chức và bố trí các đơn vị cơ động can thiệp khi sự cố:

+ Tổ chức mạng lưới phục hồi sự cố và sửa chữa định kỳ

+ Dự trữ thiết bị, sửa chữa

+ Dự trữ công suất trong hệ thống

+ Cấu trúc và hoạt động của hệ thống điều khiển vận hành

+ Sách lược bảo quản định kỳ thiết bị

- Ảnh hưởng môi trường:

+ Phụ tải điện.

+ Yếu tố thời tiết khí hậu, nhiệt độ và độ ô nhiễm của môi trường

- Yếu tố con người: trình độ của nhân viên vận hành, yếu tố kỹ thuật, tự động hoá vậnhành

Trong bài toán giải tích độ tin cậy, các yếu tố trên là yếu tố đầu vào còn đầu ra là chỉtiêu độ tin cậy của hệ thống điện Việc tính đến mọi yếu tố rất phức tạp nên tùy từngphương pháp một số yếu tố bị bỏ hoặc đơn giản hóa Kết quả được sử dụng trong quyhoạch và vận hành hệ thống điện

Bài toán về độ tin cậy phục vụ quy hoạch: Nhằm xác định việc đưa thêm thiết bị mới,thay đổi cấu trúc của hệ thống điện trong các năm tiếp theo

Bài toán về độ tin cậy phục vụ vận hành: Nhằm kiểm nghiệm hoặc lựa chọn sách lượcvận hành hệ thống điện có sẵn

2.3.2 Phương pháp giải tích độ tin cậy của hệ thống điện.

- Phương pháp đồ thị: Giải tích sử dụng sơ đồ độ tin cậy, lý thuyết xác suất các tập hợp,đại số Boole, lý thuyết Graph Phương pháp này phối hợp với phương pháp không giantrạng thái áp dụng rất có hiệu quả cho bài toán độ tin cậy của lưới điện

- Phương pháp không gian trạng thái: Sử dụng quá trình ngẫu nhiên Markov Phươngpháp này được sử dụng trong bài toán độ tin cậy của nguồn điện

- Phương pháp cây hỏng hóc: Lập cây hỏng hóc cho mối liên quan giữa hỏng hóc phần

tử và hỏng hóc hệ thống, áp dụng đại số Boole Thích hợp tính toán độ tin cậy của các nhàmáy điện

- Phương pháp mô phỏng Monte - Carlo: Xét đến nhiều yếu tố và có xét đến tác độngvận hành đến chỉ tiêu độ tin cậy Sử dụng chủ yếu cho giải tích độ tin cậy của hệ thốngđiện

Mỗi phương pháp có những ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng riêng, phươngpháp không gian trạng thái phối hợp với phương pháp đồ thị giải tích áp dụng rất có hiệuquả cho bài toán độ tin cậy của lưới điện, còn phương pháp cây hỏng hóc thích hợp với độtin cậy của các nhà máy điện Trong bài toán về độ tin cậy của nguồn điện, phương phápchủ yếu được dùng là phương pháp không gian trạng thái

2.4 Phương pháp phân tích đánh giá độ tin cậy cung cấp điện của lưới phân phối 2.4.1 Độ tin cậy của lưới phân phối hình tia.