Báo cáo bài tập lớn 2 môn Xác suất thống kê

tần số công nghiêp: 1.1Mô tả bài toán: Trong bài thí nghiệm xác định độ bền của điện môi rắn thuộc môn Vật liệu kĩ thuật điện ( EE3091 ) , điện áp phóng điện chọc thủng của mẫu điện môi rắn ( giấy cách điện dùng trong máy biến áp cao áp ) được ghi nhận qua 15 lần đo được cho trong bảng 1. Yêu cầu: Xác định khoảng phóng điện chọc thủng của mẫu điện môi này với độ tin cậy 98% Bảng 1 : Điện áp phóng điện chọctần số công nghiêp: 1.1Mô tả bài toán: Trong bài thí nghiệm xác định độ bền của điện môi rắn thuộc môn Vật liệu kĩ thuật điện ( EE3091 ) , điện áp phóng điện chọc thủng của mẫu điện môi rắn ( giấy cách điện dùng trong máy biến áp cao áp ) được ghi nhận qua 15 lần đo được cho trong bảng 1. Yêu cầu: Xác định khoảng phóng điện chọc thủng của mẫu điện môi này với độ tin cậy 98% Bảng 1 : Điện áp phóng điện chọctần số công nghiêp: 1.1Mô tả bài toán: Trong bài thí nghiệm xác định độ bền của điện môi rắn thuộc môn Vật liệu kĩ thuật điện ( EE3091 ) , điện áp phóng điện chọc thủng của mẫu điện môi rắn ( giấy cách điện dùng trong máy biến áp cao áp ) được ghi nhận qua 15 lần đo được cho trong bảng 1. Yêu cầu: Xác định khoảng phóng điện chọc thủng của mẫu điện môi này với độ tin cậy 98% Bảng 1 : Điện áp phóng điện chọctần số công nghiêp: 1.1Mô tả bài toán: Trong bài thí nghiệm xác định độ bền của điện môi rắn thuộc môn Vật liệu kĩ thuật điện ( EE3091 ) , điện áp phóng điện chọc thủng của mẫu điện môi rắn ( giấy cách điện dùng trong máy biến áp cao áp ) được ghi nhận qua 15 lần đo được cho trong bảng 1. Yêu cầu: Xác định khoảng phóng điện chọc thủng của mẫu điện môi này với độ tin cậy 98% Bảng 1 : Điện áp phóng điện chọc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Báo cáo bài tập lớn 2 môn Xác suất thống kê

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Nhật Nam

Bài 1: Xác định đặc tính điện áp phóng điện cho vật liệu cách điện rắn ở điện áp xoay chiều tần số công nghiêp:

1.1 Mô tả bài toán:

Trong bài thí nghiệm xác định độ bền của điện môi rắn thuộc môn Vật liệu kĩ thuật điện ( EE3091 ) , điện áp phóng điện chọc thủng của mẫu điện môi rắn ( giấy cách điện dùng trong máy biến áp cao áp ) được ghi nhận qua 15 lần đo được cho trong bảng 1

Yêu cầu: Xác định khoảng phóng điện chọc thủng của mẫu điện môi này với độ tin cậy 98%

Bảng 1 : Điện áp phóng điện chọc thủng của giấy cách điện trong 15 lần đo:

Upd(kV) 2.736 2.660 3.078 2.736 2.774 2.774 3.152 2.850

Upd(kV) 2.774 2.850 2.622 2.812 2.698 2.698 2.812

1.2 Sinh viên cần tìm hiểu:

a) Các khái niệm cơ bản về phóng điện chọc thủng điện môi rắn

b) Phân phối student và xác định khoảng tin cậy

Thực hiện Phần tính toán

1.1 Khoảng phóng điện chọc thủng điện môi:

Dạng bài: Ước lượng khoảng trung bình tổng thể ( n<30 ) chưa biết phương sai

Phương pháp giải:

Gọi Upd là điện áp đánh thủng trung bình

Vì ( n=15<30 ) nhỏ nên dùng phân phối Studen để ước lượng khoảng phóng điện chọc thủng của mẫu điện

Ta có độ chính xác được tính theo công thức:

Trung bình mẫu điện áp đánh thủng:

𝑥̅ − 𝜀 < 𝑈𝑝𝑑 < 𝑥̅ + 𝜀

↔ 2,8017 − 0,0973 < 𝑈𝑝𝑑 < 2,8017 + 0,0973

↔ 2,7044𝑘𝑉 < 𝑈𝑝𝑑 < 2,899𝑘𝑉 Nhập bảng số liệu:

Sử dụng công cụ Data Analysis, chọn Descriptive Statistics

Điền các thông số:

Input Range: địa chỉ dữ liệu đầu vào

Group by : columns

Chọn Labels in first row

Output Range: địa chỉ ô nhận kết quả

Chọn Summary Statistic : 98%

Chọn Confidence Level for Mean

Ta được bảng kết quả:

Dựa trên bảng kết quả ta xác định được:

𝜀 = 0,0973 𝑥̅ = 2,8017 Khoảng phóng điện chọc thủng của mẫu điện môi này với độ tin cậy 98%

𝑥̅ − 𝜀 < 𝑈𝑝𝑑 < 𝑥̅ + 𝜀

↔ 2,8017 − 0,0973 < 𝑈𝑝𝑑 < 2,8017 + 0,0973

↔ 2,7044𝑘𝑉 < 𝑈𝑝𝑑 < 2,899𝑘𝑉

1.2a) Những khái niệm cơ bản về phóng điện và chọc thủng điện môi rắn

- Bất kì điện môi nào khi ta tăng dần điện áp đặt trên điện môi, đến một lúc nào đó sẽ xuất hiện dòng điện có giá trị lớn chạy qua điện môi từ điện cực này sang điện cực khác Điện môi mất đi tính chất cách điện của nó gọi là bị đánh thủng

- Sự phóng điện trong điện môi: là hiện tượng điện môi mất đi tính chất cách điện khi điện áp đặt vào quá ngưỡng cho phép Hiện tượng đó gọi là hiện tưởng đánh thủng điện môi hay hiện tượng phá hủy điện môi

- Khi điện môi phóng điện, điện áp giảm đi một ít và tại vị trí điện môi bị chọc thủng

sẽ có tia lửa điện hay hồ quang gây nóng chảy điện môi hay điện cực

- Sau khi điện môi bị phá hủy ta đưa điện môi ra khỏi điện trường thì sẽ có đặc điểm là với điện môi rắn ta sẽ quan sát được vết chọc thủng và nếu tiếp tục cấp U,sẽ bị đánh thủng tại vị trí cũ và U thấp hơn dẫn đến cần được sửa chữa

- Trị số mà tại đó điện môi bắt đầu xảy ra đánh thủng gọi là điện áp đánh thủng điện môi Udt(kV) Udt phụ thuộc vào bề dày điện môi và bản chất điện môi

- Khi đặt điện áp U lên 2 đầu điện môi, vượt quá một giới hạn nào đó thì sẽ xảy ra phóng điện chọc thủng điện môi, khi đó điện môi bị mất hoàn toàn tính cách điện Hiện tượng đó chính là sự phóng điện chọc thủng điện môi hay là sự phá hủy độ bền điện môi

1.2b) Phân phối Student và cách xác định khoảng tin cậy:

Phân phối Student: hay còn gọi là phân phối t là phân phối mẫu lí thuyết gần đúng

với phân phối chuẩn Phân phối t được sử dụng để thiết lập khoảng tin cậy khi dùng các mẫu nhỏ để ước lượng giá trị bình quân chân thực của tổng thể Phương tình này dùng để tính toán phân phối t phụ thuộc vào qui mô mẫu (n) hay chính xác hơn, dựa vào số bậc tự do (n-1) Phân phối t thường được sử dụng để xác định mức ý nghĩa cho quá trình kiểm định giả thiết thống kê

Cách xác định khoảng tin cậy:

Ước lượng trung bình tối đa: dùng bảng phân vị trái Student:

−∞ < 𝑎 < 𝑥̅ + 𝑠

√𝑛 𝑇2∝(𝑛 − 1) Ước lượng trung bình tối thiểu: dùng bảng phân vị phải Student:

𝑥̅ − 𝑠

√𝑛 𝑇2∝(𝑛 − 1) < 𝑎 < +∞

Ước lượng trung bình đối xứng: dùng bảng phân vị student đối xứng 𝛼1 = 𝛼2 =𝛼

2𝑥̅ − 𝑠

√𝑛 𝑇∝(𝑛 − 1) < 𝑎 < 𝑥̅ + 𝑠

√𝑛 𝑇∝(𝑛 − 1) Khi đó độ chính xác:

𝜀 = 𝑠

√𝑛 𝑇∝(𝑛 − 1)

Độ dài khoảng ước lượng đối xứng: I=2𝜀

Bài 2 – Đánh giá độ tin cậy của hệ thống nguồn điện

1.1 Mô tả bài toán (Số liệu đề bài các bạn xem file excel đính kèm)

Hệ thống nguồn điện gồm 12 tổ máy 7 MW, mỗi tổ máy có hệ số FOR = 0,02; dự báo phụ

tải đỉnh là 62 MW với độ lệch chuẩn σ = 1%; đường cong đặc tính tải trong năm là đường thẳng nối từ 100% đến 40% so với đỉnh như hình 3.1 Yêu cầu:

a Xác định thời gian kỳ vọng thiếu hụt công suất nguồn LOLE (Loss of Load Expectation) trong năm

b Xác định lượng điện năng kỳ vọng bị thiếu LOEE (Loss of Energy Expectation) trong năm

1.2 Sinh viên cần tìm hiểu

c Các khái niệm cơ bản về nguồn điện (nhà máy điện), hệ số ngừng cừng cưỡng bức FOR, tải đỉnh, đường cong đặc tính tải

d Các kiến thức về thống kê như phân phối chuẩn và phân phối nhị thức

Hình 3.1 Đặc tính tải trong năm

Bài làm

Hệ số FOR = U = 0.002 ⇒ 𝐴 = 1 − 𝑈 = 1 − 0.02 = 0.98

Công suất đặt tổ máy P(MW) = 7

Số lượng tổ máy n = 12

Tải đỉnh Pload(MW) = 62

Độ lệch chuẩn σ = 1% (σ=0,62 MW)

Đặc tính tải trong năm Px% = 40

Dự báo phụ tải với kỳ vọng là E=62MW, độ lệch chuẩn σ = 1% (σ=0,62 MW) Chia làm 7 trường hợp:

1) E+σ = 62 với xác suất 0,382

2) E-3σ = 60,14 với xác suất 0,006

3) E-2σ = 60,76 với xác suất 0,061

4) E-1σ = 61,38 với xác suất 0,242

5) E+1σ = 62,62 với xác suất 0,242

6) E+2σ = 63,24 với xác suất 0,061

7) E+3σ = 63,86 với xác suất 0,006

Do số tổ máy bằng 12 nên ta có các trường hợp sau:

- Tổng công suất bị mất: 𝐶𝑎𝑣𝑎 = 𝑟 𝑃

- Tổng công suất còn lại: 𝐶𝑜𝑢𝑡 = (𝑛 − 𝑟) 𝑃

- Xác suất xuất hiện riêng phần: 𝑝𝑟 = 𝐶𝑛𝑟 𝑈𝑟 𝐴𝑛−𝑟

Lưu ý: Tổng các xác suất xuất hiện riêng phần: ∑𝑛𝑟=0𝑝𝑟 = 1

TH1: E+0σ = 62 với xác suất 0,382

Ta lập phương trình đường thẳng biểu diễn thời gian x(pu) theo P(MW) : 𝑥 = 𝑎𝑃 + 𝑏 Khi 𝑥 = 0%  P = 62(MW)

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (62𝑀𝑊) nên thời gian thiếu nguồn trong năm  𝑡0 = 0 (giờ)

Tương tự cho r = 1,2,3  𝑡1,2,3 = 0 (giờ)

Khi 𝑟 = 4 ta có 62𝑀𝑊 > 𝑃 = 56 𝑀𝑊 > 24.8 𝑀𝑊 tải tối thiểu, thời gian thiếu nguồn trong năm được tính bằng: 365 × 24 × (− 1

37.2(56) +5

3) =  𝑡4 = 1412,9 (giờ)

Tương tự với 𝑟 = 5,6,7,8 ta được

- Điện năng bị thiếu trong năm

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (62𝑀𝑊) nên không có điện năng bị thiếu

 𝐸0 = 0 (MWh/năm)

Khi 𝑟 = 1 ta có 𝑃 = 77 𝑀𝑊 > 24.8 𝑀𝑊 tải tối thiểu, thời gian thiếu nguồn trong năm

𝑡1 = 0 (giờ) < 8006,5 (giờ) điện năng bị thiếu được tính bằng:

𝐸1 =𝑡1 ×(62−𝐶𝑎𝑣𝑎)

2 =0×(62−77)

2 = 0 (MWh/năm) Tương tự cho các trường hợp 𝑟 = 2,3,4, … , 6

𝐸10 = 235391,1; 𝐸11= 291436,6; 𝐸12 = 347482,1 (MWh/năm)

- Thời gian kỳ vọng thiếu nguồn trong năm: 𝑝𝑘 𝑡𝑘 (giờ/năm)

- Điện năng kỳ vọng bị thiếu trong năm: 𝑝𝑘 𝐸 (MWh/năm)

*)TH2: E-3σ = 60,14 với xác suất 0,006

Ta lập phương trình đường thẳng biểu diễn thời gian x(pu) theo P(MW) : 𝑥 = 𝑎𝑃 + 𝑏 Khi 𝑥 = 0%  P = 60,14(MW)

Thời gian thiếu nguồn trong năm

Khi 𝑟 = 0 Ta có P = 84MW lớn hơn tải đỉnh 60,14MW nên thời gian thiếu nguồn trong năm

𝑡0 = 0 𝑔𝑖ờ

Tương tự cho r =1,2,3  𝑡1,2,3 = 0 (giờ)

Với r = 4 ta có 60,14(MW) > P=56(MW) > 24,056 tải tối thiểu, thời gian thiếu nguồn trong năm được tính bằng:

365 × 24 × (−0,027713 × 56 +5

3 )= 1005,1 (giờ) Tương tự với 𝑟 = 5,6,7,8 ta được:

Điện năng bị thiếu trong năm

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (60,14𝑀𝑊) nên không có điện năng bị

𝐸2 = 0; 𝐸3 = 0; 𝐸4 = 2080,6; 𝐸5 = 15064,1; 𝐸6 = 39942,5; 𝐸7 = 76717,2;

𝐸8 = 125387,8 (MWh/năm)

Khi 𝑟 = 9 𝑡9 = 7802,6 điện năng bị thiếu được tính bằng:

𝐸9 = 7802,6 ×60,14+24.056−2𝐶𝑎𝑣𝑎

2 = 164619,3 (MWh/năm) Tương tự cho các trường hợp 𝑟 = 10,11,12

𝐸10 = 219237,5; 𝐸11= 273855,7; 𝐸12 = 328473,9 (MWh/năm)

- Thời gian kỳ vọng thiếu nguồn trong năm: 𝑝𝑘 𝑡𝑘 (giờ/năm)

- Điện năng kỳ vọng bị thiếu trong năm: 𝑝𝑘 𝐸 (MWh/năm)

TH3 : E-2σ = 60,76 với xác suất 0,061

Ta lập phương trình đường thẳng biểu diễn thời gian x(pu) theo P(MW) : 𝑥 = 𝑎𝑃 + 𝑏 Khi 𝑥 = 0%  P = 60,76(MW)

Khi 𝑥 = 100%  P = 60,76 × 40% = 24,304(MW)

Ta có 2 điểm (60,76 ;0) và (20,304 ;1) suy ra phương trình đường thẳng biểu diễn thời gian là :

⇔ 𝑥 = −0.02743𝑃 + 1.6667

Thời gian thiếu nguồn trong năm

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (60,76𝑀𝑊) nên thời gian thiếu nguồn trong năm  𝑡0 = 0 (giờ)

Tương tự cho r = 1,2,3  𝑡1,2,3 = 0 (giờ)

Khi 𝑟 = 4 ta có 60.76𝑀𝑊 > 𝑃 = 56 𝑀𝑊 > 24.304 𝑀𝑊 tải tối thiểu, thời gian thiếu nguồn trong năm được tính bằng: 365 × 24 × (−0.02743 × 56 +5

3) =  𝑡4 = 1143,9 (giờ)

Tương tự với 𝑟 = 5,6,7,8 ta được

- Điện năng bị thiếu trong năm

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (60,76𝑀𝑊) nên không có điện năng bị thiếu

𝐸2 = 0; 𝐸3 = 0; 𝐸4 = 2722,5; 𝐸5 = 16616,3; 𝐸6 = 42284,1; 𝐸7 = 79725,9;

𝐸8 = 128941,7 (MWh/năm)

Khi 𝑟 = 9 𝑡9 = 7871,9 điện năng bị thiếu được tính bằng:

𝐸9 = 7871,9 ×60,76+24.304−2𝐶𝑎𝑣𝑎

2 = 169497,8 (MWh/năm) Tương tự cho các trường hợp 𝑟 = 10,11,12

𝐸10 = 224601,1; 𝐸11= 279704,4; 𝐸12 = 334807,7 (MWh/năm)

- Thời gian kỳ vọng thiếu nguồn trong năm: 𝑝𝑘 𝑡𝑘 (giờ/năm)

- Điện năng kỳ vọng bị thiếu trong năm: 𝑝𝑘 𝐸 (MWh/năm)

TH4: E-1σ = 61,38 với xác suất 0,242

Ta lập phương trình đường thẳng biểu diễn thời gian x(pu) theo P(MW) : 𝑥 = 𝑎𝑃 + 𝑏 Khi 𝑥 = 0%  P = 61,38MW)

Khi 𝑥 = 100%  P = 61,38 × 40% = 24,552(MW)

Ta có 2 điểm (61,38 ;0) và (24,552 ;1) suy ra phương trình đường thẳng biểu diễn thời gian là :

⇔ 𝑥 = −0,02715𝑃 + 1.6667

- Thời gian thiếu nguồn trong năm

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (61,38𝑀𝑊) nên thời gian thiếu nguồn trong năm  𝑡0 = 0 (giờ)

Tương tự cho r = 1,2,3  𝑡1,2,3 = 0 (giờ)

Khi 𝑟 = 4 ta có 61,38𝑀𝑊 > 𝑃 = 56 𝑀𝑊 > 24,552 𝑀𝑊 tải tối thiểu, thời gian thiếu nguồn trong năm được tính bằng: 365 × 24 × (−0,02715 × 56 +5

3) =  𝑡4 = 1281,3 (giờ)

Tương tự với 𝑟 = 5,6,7,8 ta được

- Điện năng bị thiếu trong năm

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (61,38𝑀𝑊) nên không có điện năng bị thiếu

 𝐸0 = 0 (MWh/năm)

Khi 𝑟 = 1 ta có 𝑃 = 77 𝑀𝑊 > 24,552 𝑀𝑊 tải tối thiểu, thời gian thiếu nguồn trong năm 𝑡1 = 0 (giờ) < 7940,6 (giờ) điện năng bị thiếu được tính bằng:

𝐸1 =𝑡1×(61,38−𝐶𝑎𝑣𝑎)

2 =0×(61,38−77)

2 = 0 (MWh/năm) Tương tự cho các trường hợp 𝑟 = 2,3,4, … , 6

𝐸10 = 230007,4,1; 𝐸11= 258891,6; 𝐸12 = 341175,8 (MWh/năm)

- Thời gian kỳ vọng thiếu nguồn trong năm: 𝑝𝑘 𝑡𝑘 (giờ/năm)

- Điện năng kỳ vọng bị thiếu trong năm: 𝑝𝑘 𝐸 (MWh/năm)

Ta lập bảng:

- thời gian kỳ vọng thiếu hụt công suất nguồn LOLE (Loss of Load Expectation) trong năm: (∑12𝑘=0𝑡𝑘× 𝑝𝑘) × 0,242 = 0,02252145025 (giờ/năm)

- lượng điện năng kỳ vọng bị thiếu LOEE (Loss of Energy Expectation) trong năm: (∑12𝑘=0𝐸𝑘× 𝑝𝑘) × 0,242= 0,06649701846 ( MWh/năm)

TH5: E+1σ = 62,62 với xác suất 0,242

Ta lập phương trình đường thẳng biểu diễn thời gian x(pu) theo P(MW) : 𝑥 = 𝑎𝑃 + 𝑏 Khi 𝑥 = 0%  P = 62,62(MW)

Khi 𝑥 = 100%  P = 62,62 × 40% = 25,048(MW)

Ta có 2 điểm (62,62 ;0) và (25.048;1) suy ra phương trình đường thẳng biểu diễn thời gian là :

⇔ 𝑥 = −0,02662𝑃 + 1.6667

- Thời gian thiếu nguồn trong năm

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (62,62𝑀𝑊) nên thời gian thiếu nguồn trong năm  𝑡0 = 0 (giờ)

Tương tự cho r = 1,2,3  𝑡1,2,3 = 0 (giờ)

Khi 𝑟 = 4 ta có 62,62𝑀𝑊 > 𝑃 = 56 𝑀𝑊 > 25,048 𝑀𝑊 tải tối thiểu, thời gian thiếu nguồn trong năm được tính bằng: 365 × 24 × (−0,02662 × (56) +5

3) =  𝑡4 = 1541,3 (giờ)

Tương tự với 𝑟 = 5,6,7,8 ta được

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (62,62𝑀𝑊) nên không có điện năng bị thiếu

𝐸10 = 240778,3; 𝐸11= 297272,5; 𝐸12 = 353766,7 (MWh/năm)

- Thời gian kỳ vọng thiếu nguồn trong năm: 𝑝𝑘 𝑡𝑘 (giờ/năm)

- Điện năng kỳ vọng bị thiếu trong năm: 𝑝𝑘 𝐸 (MWh/năm)

Ta có bảng:

- thời gian kỳ vọng thiếu hụt công suất nguồn LOLE (Loss of Load Expectation) trong năm: (∑12𝑘=0𝑡𝑘× 𝑝𝑘) × 0,242 = 0,0268846641(giờ/năm)

- lượng điện năng kỳ vọng bị thiếu LOEE (Loss of Energy Expectation) trong năm: (∑12𝑘=0𝐸𝑘× 𝑝𝑘) × 0,242= 0,09534420254( MWh/năm)

TH6: E+2σ = 63,24 với xác suất 0,061

Ta lập phương trình đường thẳng biểu diễn thời gian x(pu) theo P(MW) : 𝑥 = 𝑎𝑃 + 𝑏 Khi 𝑥 = 0%  P = 63,24(MW)

Khi 𝑥 = 100%  P = 63,24 × 40% = 25,296(MW)

Ta có 2 điểm (63,24 ;0) và (25,296 ;1) suy ra phương trình đường thẳng biểu diễn thời gian là :

⇔ 𝑥 = −0.02635𝑃 + 1.6667

- Thời gian thiếu nguồn trong năm

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (63,24𝑀𝑊) nên thời gian thiếu nguồn trong năm  𝑡0 = 0 (giờ)

Tương tự cho r = 1,2,3  𝑡1,2,3 = 0 (giờ)

Khi 𝑟 = 4 ta có 63,24𝑀𝑊 > 𝑃 = 56 𝑀𝑊 > 25,296 𝑀𝑊 tải tối thiểu, thời gian thiếu nguồn trong năm được tính bằng: 365 × 24 × (−0,02635 × (56) +5

3) =  𝑡4 = 1673,7 (giờ)

Tương tự với 𝑟 = 5,6,7,8 ta được

𝑡5 = 3289,5; 𝑡6 = 4905,3; 𝑡7 = 6521,1; 𝑡8 = 8136,9 (giờ)

Khi 𝑟 = 9 ta có 𝑃 = 21 𝑀𝑊 < 25,296 𝑀𝑊, số tổ máy bị hư không tiếp tục ảnh hưởng tới thời gian thiếu nguồn nên thời gian thiếu nguồn vẫn giữ nguyên giá trị trước đó

 𝑡9 = 𝑡8 = 8136,9 (giờ)

Tương tự với 𝑟 = 10,11,12 ta được

𝑡10 = 𝑡11 = 𝑡12 = 8136,9 (giờ)

- Điện năng bị thiếu trong năm

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (63,24𝑀𝑊) nên không có điện năng bị thiếu

𝐸10 = 246287,7; 𝐸11= 303245,9; 𝐸12 = 360204,3 (MWh/năm)

- Thời gian kỳ vọng thiếu nguồn trong năm: 𝑝𝑘 𝑡𝑘 (giờ/năm)

- Điện năng kỳ vọng bị thiếu trong năm: 𝑝𝑘 𝐸 (MWh/năm)

TH7: E+3σ = 63,86 với xác suất 0,006

Ta lập phương trình đường thẳng biểu diễn thời gian x(pu) theo P(MW) : 𝑥 = 𝑎𝑃 + 𝑏 Khi 𝑥 = 0%  P = 63,86(MW)

Khi 𝑥 = 100%  P = 63,86 40% = 25,544(MW)

Ta có 2 điểm (63,68 ; 0) và (25,544;1) suy ra phương trình đường thẳng biểu diễn thời

gian là :

𝑥 = −0.02609𝑃 + 1.6667

- Thời gian thiếu nguồn trong năm

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (63,86𝑀𝑊) nên thời gian thiếu nguồn

trong năm  𝑡0 = 0 (giờ)

Tương tự cho r = 1,2,3  𝑡1,2,3 = 0 (giờ)

Khi 𝑟 = 4 ta có 63,86𝑀𝑊 > 𝑃 = 56 𝑀𝑊 > 25,472 𝑀𝑊 tải tối thiểu, thời gian thiếu nguồn trong năm được tính bằng: 365 × 24 × (−0,02609 × (56) +5

3) =  𝑡4 = 1801,3 (giờ)

Tương tự với 𝑟 = 5,6,7,8 ta được

- Điện năng bị thiếu trong năm

Khi 𝑟 = 0 ta có 𝑃 = 84𝑀𝑊 lớn hơn tải đỉnh (63,86𝑀𝑊) nên không có điện năng bị thiếu

𝐸10 = 251774,8; 𝐸11= 309179; 𝐸12 = 366583,2 (MWh/năm)

- Thời gian kỳ vọng thiếu nguồn trong năm: 𝑝𝑘 𝑡𝑘 (giờ/năm)

- Điện năng kỳ vọng bị thiếu trong năm: 𝑝𝑘 𝐸 (MWh/năm)

Lương điện năng kì vọng thiếu hụt LOEE trong năm của 7 trường hợp: 0,3346832461

1.2.c) Các khái niệm cơ bản về nguồn điện (nhà máy điện), hệ số ngừng cừng cưỡng bức

FOR, tải đỉnh, đường cong đặc tính tải:

Nhà máy điện: Nhà máy điện là nhà máy sản xuất điện năng ở quy mô công nghiệp Bộ phận chính yếu của hầu hết các nhà máy điện là máy phát điện Đó là thiết bị biến đổi cơ năng thành điện năng thông thường sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ

Đường cong đặc tính tải :Dưới đây là một đồ thị cho thấy sự thay đổi nhu cầu sử dụng điện gia dụng trong một khoảng thời gian được gọi là đường cong tải

Đồ thị tải công nghiệp với chu kỳ 24 tiếng Nếu đường cong này được biểu diễn trong một chu kì 24 tiếng, thì nó được gọi là đường cong tải hằng ngày Tương tự nếu được biểu diễn trong một tuần, một tháng hay một năm, thì nó

sẽ được gọi lần lượt là đường cong tải chu kỳ hằng tuần, hằng tháng và hằng năm

Đường cong tải phản ánh tương đối chính xác mức độ tiêu thụ điện năng của một nhóm dân cư trong một chu kỳ được cho trước Để hiểu rõ khái niệm này, nhóm sẽ đưa ra ví dự thực tế phân phối tải cho công nghiệp

Nếu như quan sát đồ thị ta sẽ nhận thấy tải lượng điện chỉ bắt đầu tăng sau 5 giờ sáng, khi

mà một vài máy móc cho nhà máy bắt đầu hoạt động sớm để thực hiện quá trình làm nóng máy Vào khoảng 8 giờ sáng, khi toàn bộ máy móc trong nhà máy đã bắt đầu hoạt động và duy trì tải lượng điện ở mức cao nhất trong ngày cho đến gần trưa, khi mà tải lượng điện có giảm đi đôi chút trong thời gian tạm nghỉ trưa Chu kỳ từ 8 giờ sáng đến gần trưa tiếp tục được lặp lại từ khoảng 14 giờ chiều cho đến 18 giờ Sau 18 giờ, hầu hết máy móc được tắt đi Cho nên tải lượng điện giảm dần sau 18 giờ và ở đạt mức thấp nhất từ 21 giờ tới 22 giờ tối và duy trì ở mức đó cho đến 5 giờ sáng hôm sau Một chu kỳ như vậy lặp lại sau mỗi 24 tiếng

Tải đỉnh

Tải, theo thuật ngữ điện tử, là một lượng điện được lấy ra bởi tất cả các thiết bị( thiết bị gia dụng có sử dụng điện, máy móc, động cơ, …) Tải được chia ra làm hai loại là tải cơ sở và tải