Theo [1], bài toán độ tin cậy có thể được phân chia thành các nội dung khác nhau tùy theo cấu trúc độ tin cậy của hệ thống điện như sau:
Hình 1.7 Phân loại bài toán độ tin cậy
Cụ thể là bài toán về độ tin cậy của hệ thống điện được chia làm bốn loại: a) Bài toán về độ tin cậy của hệ thống phát, chỉ xét riêng các nguồn điện
b) Bài toán về độ tin cậy của hệ thống điện, xét cả nguồn điện đến các nút tải hệ thống do lưới hệ thống cung cấp điện.
c) Bài toán về độ tin cậy của lưới truyền tải và lưới phân phối. d) Bài toán về độ tin cậy của phụ tải.
Tùy theo mục đích nghiên cứu, bài toán độ tin cậy cũng được chia làm: b) Bài toán quy hoạch, phục vụ quy hoạch phát triển hệ thống điện; c) Bài toán vận hành, phục vụ vận hành hệ thống điện.
Còn theo nội dung bài toán, độ tin cậy được chia thành:
a) Bài toán giải tích, nhằm mục đích tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống điện có cấu trúc cho trước.
b) Bài toán tổng hợp, nhằm xác định trực tiếp thông số của một phân tử nào đó trên cơ sở cho trước yêu cầu độ tin cậy và các thông số của các phần tử còn lại. Bài toán tổng hợp trực tiếp rất phức tạp do đó chỉ có thể áp dụng trong những bài toán nhỏ, hạn chế.
Các bài toán tổng hợp lớn cho nguồn điện và lưới điện vẫn phải dùng phương pháp tổng hợp gián tiếp, tức là 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. Mỗi bài toán lại bao gồm loại giải tích và tổng hợp.
Bài toán phân tích độ tin cậy có ý nghĩa rất quan trọng trong quy hoạch, thiết kế cũng như vận hành hệ thống điện. Nội dung bài toán này 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, ví dụ tính độ tin cậy của một trạm biến áp, một phần sơ đồ lưới điện… Các chỉ tiêu độ tin cậy bao giờ cũng gắn liền với tiêu chuẩn hỏng hóc (hay tiêu chuẩn hoàn thành nhiệm vụ) nào đó do người phân tích độ tin cậy đặt ra. Ví dụ tiêu chuẩn hỏng hóc của lưới điện có thể là phụ tải mất điện, điện áp thấp hơn giá trị cho phép, dây dẫn quá tải…
Phân tích độ tin cậy nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố bên trong và bên ngoài đến độ tin cậy của hệ thống điện. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ thống điện là:
- Độ tin cậy của phần tử: Cường độ hỏng hóc, thời gian phục hồi; Sửa chữa định kỳ; Mức độ và thời gian ngừng điện công tác.
- Cấu trúc của hệ thống: Sự ghép nối giữa các phần tử trong sơ đồ trạm, hình dáng lưới điện; Khả năng thao tác và đổi nối trong sơ đồ (tự động hoặc bằng tay).
- Hệ thống tổ chức quản lý và vận hành: 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 môi trường.
- Yếu tố con người: trình độ của nhân viên vận hành, yếu tố kỹ thuật, tự động hóa vận hành.
Trong bài toán giải tích độ tin cậy, các yếu tố trên là yếu tố đầu vào còn đầu ra là chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống điện. Các giả thiết cũng khác nhau trong bài toán độ tin cậy phục vụ quy hoạch hay phục vụ vận hành.
Bài toán về độ tin cậy phục vụ quy hoạch nhằm xác định việc đưa thêm thiết bị mới, thay đổi cấu trúc hệ thống điện trong các năm tiếp theo. Còn bài toán về độ tin cậy phục vụ vận hành nhằm kiểm nghiệm hoặc lựa chọn sách lược vận hành hệ thống điện có sẵn. Hai loại bài toán này có phân cơ bản giống nhau, tức là mô hình chung của hệ thống điện.
