Основы теории живучести

Все выявленные в результате профилактики отказы, которые могли бы привести к отказу в срабатывании выключателя при появлении КЗ в зоне действия его релейной защиты, заносятся в специальный журнал и эта информация используется для определения параметров потока отказов системы отключения выключателя.

В качестве показателя живучести узла нагрузки в работе используется частота появления цепочно

й аварии, т.е. частота отключения узла нагрузки при возникновении КЗ в защищаемом элементе сети и отказе в срабатывании ряда защитных коммутационных аппаратов(ЗКА) ,через которые прошел сквозной аварийный ток [17]

, (1)

где - параметр потока независимых КЗ в j-том элементе сети;

- параметр потока отказов в срабатывании i- го защитного коммутационного аппарата;

– интервал времени между профилактическими осмотрами системы отключения i-го защитного коммутационного аппарата вместе с его релейной защитой или системы АВР;

m – число защитных коммутационных аппаратов, через которые прошел сквозной аварийный ток (при этом действие их основной или резервной релейной защиты обязательно), или число коммутационных аппаратов с АВР, которые отказали во включении; n – число единиц электрооборудования, получающих электроэнергию от данного узла нагрузки. Формула (1) справедлива при выполнении двух условий: - интервал времени между появлениями КЗ в элементе сети и интервалы времени между отказами в срабатывании системы отключения защитного коммутационного аппарата не противоречат экспоненциальной функции распределения вероятностей с параметрами соответственно и ; - должно выполняться неравенство . В том случае, если второе условие не соблюдается на кафедре электроснабжения промышленных предприятий и городов Донецкого национального технического университета предложены математические модели в виде систем линейных дифференциальных уравнений, позволяющих прогнозировать вероятность появления цепочечных (каскадных) аварий практически любой глубины в энергосистемах и сетях промышленных предприятий. Там же разработаны принципы построения схем замещения для оценки сложных аварийных ситуаций, дана методика сбора и обработки необходимой для расчетов статистической информации.

При выводе формулы (1) приняты следующие допущения: - устройства релейной защиты могут выходить из строя только тогда, когда они находятся в режиме ожидания; - если к моменту возникновения повреждения в сети, на которое должна реагировать релейная защита, она находилась в работоспособном состоянии, то маловероятен ее выход из строя в режиме тревоги [18,19]; - отказы в схемах релейной защиты и приводе выключателя выявляются и устраняются только в результате абсолютно надежных профилактических проверок ; - под отказом в срабатывании защитного коммутационного аппарата будем понимать такой, который приводит к отказу в отключении поврежденного элемента сети при КЗ в зоне действия его релейной защиты [20]. В том случае, если сроки профилактики систем отключения всех защитных коммутационных аппаратов рассматриваемой системы будут одинаковы (т.е. ), тогда формула (1) примет вид

, (2)

Для подстанции, изображенной на рис.1, была составлена схема замещения и получена формула для определения ее живучести.

Под потерей живучести подстанции будем понимать вероятность наступления такого события в течение времени t, при котором подстанция перестает снабжать электроэнергией все потребители.

Рис. 1- Схема подстанции Смолянка-220 кВ

Телекоммуникационные системы и услуги.

В этом разделе рассматривается живучесть и надежность телекоммуникационных систем. Бурный рост телекоммуникационных услуг (на фоне всеобщего промышленного спада) определил необходимость разделения отдела на два с одновременным усилением направлений, связанных с моделированием систем информатики. Таким образом, новый отдел телекоммуникационных систем был основан с целью разработки новых технологий в области информационных телекоммуникационных систем и доведения этих технологий до реального пользователя.

В связи с этим перед отделом были поставлены следующие задачи:

-- разработка математических и имитационных моделей и методов анализа и синтеза информационных сетей, удовлетворяющих заданным требованиям. Например, живучестью, надежностью или качеством функционирования;

-- разработка ГИС-технологий проектирования и эксплуатации сетей электросвязи различного назначения;

-- разработка новых информационных технологий и систем для предоставления принципиально новых услуг для населения и организаций.

Работы по первым двум направлениям ведутся почти с самого основания института. Здесь получены практически важные и интересные результаты. Так, например, разработка нового математического объекта "гиперсети" и соответствующей теории позволили провести еще в 1981 году системный анализ живучести правительственных сетей связи СССР, который показал их высокую уязвимость. Было показано, что при проектировании этих сетей не учитывались специальные требования к трассировке арендных каналов на магистральных сетях связи страны.

Новая математическая модель и разработанные в связи с данной задачей методы позволили не только анализировать живучесть любых сетей, но и решать задачи синтеза коммуникационных и транспортных сетей с заданными структурными требованиями и ограничениями. В настоящее время эти методы могут использоваться при создании современных цифровых сетей связи.

Методы автоматизации проектирования сетей электросвязи, разработанные в те же годы, нашли свое продолжение в технологии паспортизации сетей электросвязи г.Бердска и Искитимского района с помощью геоинформационной системы, созданной нашими коллегами, сотрудниками фирмы "СОТО".

В настоящее время эти работы интегрируются в единую систему моделирования и оптимизации транспортных и коммуникационных сетей различного назначения (связь, дороги, трубопроводы, ж.д. транспорт и т.д.). Система используется не только в науке и учебном процессе, но и в различных отраслях. В этой системе будут заложены ранее полученные результаты по оптимальному построению систем дискретного имитационного моделирования и их интеллектуализации -- работы велись еще в отделе моделирования систем информатики. В последние два года они получили развитие уже в рамках отдела телекоммуникационных систем.

 Скачать реферат