2.1.4.1. 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 do lưới 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.
1 2 3 4
Phụ tải Nguồn điện L−ới hệ thống L−ới truyền tải
Hệ thống phát
Hệ thống điện L−ới điện
L−ới phân phối
Hình 2.1. 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 cho trước.
+ 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 toỏn tổng hợp trực tiếp rất phức tạp nờn chỉ cú thể ỏp dụng trong những bài toỏn nhỏ, hạn chế.
Bài toỏn tổng hợp lớn cho nguồn điện và lưới điện phải dựng phương phỏp tổng hợp giỏn tiếp: lập nhiều phương ỏn rồi tớnh chỉ tiờu độ tin cậy bằng phương phỏp giải tớch để so sỏnh, chọn phương ỏn tối ưu.
Mỗi loại bài toỏn về độ tin cậy đều gồm cú bài toỏn quy hoạch và vận hành. Mặt khỏc lại bao gồm loại bài toỏn giải tớch và tổng hợp.
Bài toỏn phõn tớch độ tin cậy cú ý nghĩa rất quan trọng trong quy hoạch, thiết kế cũng như vận hành hệ thống điện. Nội dung của bài toỏn là tớnh cỏc chỉ tiờu độ tin cậy của một bộ phận nào đú của hệ thống điện từ cỏc thụng số độ tin cậy của cỏc phần tử của nú. Cỏc chỉ tiờu độ tin cậy bao giờ cũng gắn liền với cỏc tiờu chuẩn hỏng húc hay tiờu chuẩn hoàn thành nhiệm vụ do người phõn tớch độ tin cậy đặt ra: tiờu chuẩn hỏng húc của lưới điện cú thể là phụ tải mất điện, điện ỏp thấp hơn giỏ trị cho phộp, dõy dẫn quỏ tải…
* Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ thống điện:
- Độ tin cậy của phần tử:
+ Cường độ hỏng húc, thời gian phục hồi.
+ Sửa chữa định kỳ. + Ngừng điện cụng tỏc.
- Cấu trỳc của hệ thống: sự ghộp nối giữa cỏc phần tử trong sơđồ trạm, hỡnh dỏng lưới điện.
- Khả năng thao tỏc và đổi nối trong sơ đồ (tựđộng hoặc bằng tay). - Hệ thống tổ chức quản lý và vận hành.
- Tổ chức và bố trớ cỏc đơn vị cơđộng 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 cụng suất trong hệ thống.
+ Cấu trỳc và hoạt động của hệ thống điều khiển vận hành. + Sỏch lược bảo quản định kỳ thiết bị.
- Ảnh hưởng mụi trường: + Phụ tải điện.
+ Yếu tố thời tiết khớ hậu, nhiệt độ và độ ụ nhiễm của mụi trường. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Yếu tố con người: trỡnh độ của nhõn viờn vận hành, yếu tố kỹ thuật, tự động hoỏ vận hành.
Trong bài toỏn giải tớch độ tin cậy, cỏc yếu tố trờn là yếu tố đầu vào cũn đầu ra là chỉ tiờu độ tin cậy của hệ thống điện. Việc tớnh đến mọi yếu tố rất phức tạp nờn tựy từng phương phỏp một số yếu tố bị bỏ hoặc đơn giản húa. Kết quả được sử dụng trong quy hoạch và vận hành hệ thống điện.
Bài toỏn về độ tin cậy phục vụ quy hoạch: Nhằm xỏc định việc đưa thờm thiết bị mới, thay đổi cấu trỳc của hệ thống điện trong cỏc năm tiếp theo.
Bài toỏn về độ tin cậy phục vụ vận hành: Nhằm kiểm nghiệm hoặc lựa chọn sỏch lược vận hành hệ thống điện cú sẵn.
2.1.4.2. Phương phỏp giải tớch độ tin cậy của hệ thống điện.
- Phương phỏp đồ thị: Giải tớch sử dụng sơ đồ độ tin cậy, lý thuyết xỏc suất cỏc tập hợp, đại số Boole, lý thuyết Graph. Phương phỏp này phối hợp với
phương phỏp khụng gian trạng thỏi ỏp dụng rất cú hiệu quả cho bài toỏn độ tin cậy của lưới điện.
- Phương phỏp khụng gian trạng thỏi: Sử dụng quỏ trỡnh ngẫu nhiờn Markov. Phương phỏp này được sử dụng trong bài toỏn độ tin cậy của nguồn điện.
- Phương phỏp cõy hỏng húc: Lập cõy hỏng húc cho mối liờn quan giữa hỏng húc phần tử và hỏng húc hệ thống, ỏp dụng đại số Boole. Thớch hợp tớnh toỏn độ tin cậy của cỏc nhà mỏy điện.
- Phương phỏp mụ phỏng Monte - Carlo: Xột đến nhiều yếu tố và cú xột đến tỏc động vận hành đến chỉ tiờu độ tin cậy. Sử dụng chủ yếu cho giải tớch độ tin cậy của hệ thống điện.
Mỗi phương phỏp cú những ưu nhược điểm và phạm vi ỏp dụng riờng, phương phỏp khụng gian trạng thỏi phối hợp với phương phỏp đồ thị giải tớch ỏp dụng rất cú hiệu quả cho bài toỏn độ tin cậy của lưới điện, cũn phương phỏp cõy hỏng húc thớch hợp với độ tin cậy của cỏc nhà mỏy điện. Trong bài toỏn về độ tin cậy của nguồn điện, phương phỏp chủ yếu được dựng là phương phỏp khụng gian trạng thỏi.