TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN & CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CHO HỆ THỐNG
2.1.2. Khỏi niệm về trạng thỏi hỏng húc của hệ thống điện.
2.1.2.1. Trạng thỏi phần tử.
Phần tử của hệ thống điện cú thể ở cỏc trạng thỏi khỏc nhau phụ thuộc vào tỡnh trạng kỹ thuật và chức năng của chỳng. Mỗi trạng thỏi khỏc nhau phụ thuộc vào tỡnh trạng kỹ thuật và chức năng của chỳng. Mỗi trạng thỏi kộo dài trong khoảng thời gian nhất định.
Đặc trưng của trạng thỏi là: thời gian tồn tại của trạng thỏi, xỏc suất trạng thỏi và tần suất trạng thỏi.
Tất cả cỏc trạng thỏi cú thể xảy ra ở phần tử tạo thành tập đủ cỏc trạng thỏi của phần tử.
Việc phần tửở trạng thỏi nào đú trong tập đủ cỏc trạng thỏi là đại lượng ngẫu nhiờn được cho bởi xỏc suất phần tử ở trạng thỏi đú hay gọi tắt lỏ xỏc suất trạng thỏi.
Tổng xỏc suất trạng thỏi của tập đủ cỏc trạng thỏi bằng 1. Vớ dụ mỏy biến ỏp cú hai trạng thỏi:
- Trạng thỏi tốt hay trạng thỏi làm việc. - Trạng thỏi hỏng.
Nếu xột đến bảo dưỡng định kỳ thỡ cú 3 trạng thỏi. -Trạng thỏi tốt.
-Trạng thỏi hỏng một phần. -Trạng thỏi hỏng toàn phần.
Mỏy phỏt dự trữ lạnh cũn cú thể cú trạng thỏi dự phũng lạnh, trạng thỏi khởi động.
Hỏng máy phát
Nút nguồn bị cô lập
Đ−ờng dây quá tải hoặc điện áp nút không đạt Phụ tải mất điện Mất công suất phát Thiếu công suất phát Độ d− thừa của l−ới giảm
Nút tải bị cô lập
Hệ thống
bị phân rã Hệ thống điện suy sụp
Sự cố lan rộng Hỏng đ−ờng
dây và máy biến áp
Phần tử bao giờ cũng ở một trong những trạng thỏi của tập đủ cỏc trạng thỏi. Cỏc trạng thỏi cú xỏc suất nhỏ cú thể bỏ qua trong cỏc bài toỏn khỏc nhau. Xỏc suất tốt của phần tử chớnh là độ sẵn sàng, cũn xỏc suất hỏng chớnh là độ khụng sẵn sàng của phần tử. 2.1.2.2. Trạng thỏi và hỏng húc của hệ thống điện. Trạng thỏi hệ thống điện là tổ hợp cỏc trạng thỏi của tất cả cỏc phần tử tạo thành nú. Núi cỏch khỏc, mỗi trạng thỏi của hệ thống điện là sự xảy ra đồng thời cỏc trạng thỏi nào đú của cỏc phần tử. Do đú xỏc suất trạng thỏi của cỏc phần tử với giả thuyết rằng cỏc phần tử trong hệ thống điện làm việc độc lập với nhau. Đối với hệ thống điện, giả thuyết này đỳng với hầu hết cỏc phần tử và do đú được ỏp dụng với hầu hết cỏc phần tử và do đú được ỏp dụng với hầu hết cỏc bài toỏn độ tin cậy. Cỏc trạng thỏi của hệ thống điện được phõn chia theo tiờu chuẩn hỏng húc trong hệ thống điện, tiờu chuẩn này được lựa chọn khi nghiờn cứu độ tin cậy và phụ thuộc vào mục đớch bài toỏn cụ thể.
Hỡnh 2.1. Trạng thỏi và hỏng húc của hệ thống điện.
Số cỏc trạng thỏi của hệ thống điện rất lớn (bằng 2n) trạng thỏi với n là số phần tử, mỗi phần tử tớnh với 2 trạng thỏi.
Cỏc trạng thỏi của hệ thống được đặc trưng bởi:
- Thời gian trung bỡnh hệ thống ở trạng thỏi đú, gọi là thời gian trạng thỏi Ti
- Tần suất trạng thỏi fi, là số lần hệ thống rơi vào trạng thỏi i trong một đơn vị thời gian.
- Xỏc suất trạng thỏi Pi là xỏc suất hệ thống ở trạng thỏi i, đú chớnh là thời gian tương đối hệ thống ở trạng thỏi i.
Cỏc trạng thỏi của hệ thống điện được chia làm 2 tập:
-Tập trạng thỏi tốt là tập hợp cỏc trạng thỏi đảm bảo hệ thống làm việc bỡnh thường.
-Tập trạng thỏi hỏng trong đú hệ thống bị hỏng theo tiờu chuẩn đó chọn. Tổng xỏc suất của tập đủ cỏc trạng thỏi hệ thống ∑PI =1
Trờn hỡnh 2.1 thể hiện mối quan hệ giữa cỏc trạng thỏi hỏng của 2 phần tử chớnh của hệ thống điện là mỏy phỏt và đường dõy (bao gồm cả mỏy biến ỏp) với cỏc trạng thỏi hỏng của của hệ thống điện. Trờn sơđồ 2-1 cho thấy cỏc trạng thỏi hỏng của hệ thống điện, tức là cỏc trạng thỏi khụng hoàn thành nhiệm vụ gồm cú: -Phụ tải bị mất điện. -Hệ thống điện bị sụp đổ, mất điện một phần hoặc toàn bộ hệ thống. Cỏc nguyờn nhõn trực tiếp khiến phụ tải phải mất điện gồm cú: -Thiếu cụng suất phỏt. -Nỳt tải bị cụ lập do sự cốđường dõy cấp điện trực tiếp đến. -Đường dõy bị quỏ tải hoặc điện ỏp nỳt khụng đạt yờu cầu. -Hệ thống điện bị phõn ró.
Trạng thỏi hỏng của mỏy phỏt và đường dõy cú gõy ra hỏng hệ thống điện hay khụng cũn phụ thuộc vào cấu trỳc hệ thống điện: độ dư thừa cụng suất phỏt, độ dư thừa khả năng tải của lưới điện và chớnh sơ đồ quan hệ trạng thỏi này cho thấy cần phải tỏc động thế nào để tăng độ tin cậy của hệ thống điện.