Hệ thống thông tin điện lực Độ tin cậy và các phương pháp đánh giá độ tin cậy

Hệ thống thông tin điện lực Độ tin cậy và các phương pháp đánh giá độ tin cậy, Cây hỏng hóc, Cường độ hỏng hóc, Hệ thống thông tin Điện Lực Việt Nam, Hệ thống thông tin quang, Sự kiện mất dữ liệu, Sự kiện không điều khiển được

LỜI MỞ ĐẦU

Bảo đảm chất lượng điện năng để cung cấp dịch vụ điện với chất lượng ngàycàng cao, liên tục, an toàn và hiệu quả luôn là mối quan tâm thường xuyên và cấp thiếtđối với ngành Điện

Với định hướng phát triển ngành điện theo hướng đa dạng hóa sở hữu, hình thànhthị trường điện trong nước, trong đó Nhà nước giữ độc quyền ở khâu truyền tải và chiphối trong khâu sản xuất và phân phối điện, nâng cao chất lượng cung cấp điện là yếu

tố quyết định hàng đầu đối với các Công ty Điện lực khi tham gia vào thị trường bánbuôn điện cạnh tranh

Chất lượng cung cấp điện ngoài các yêu cầu về điện áp, tần số thì tính liên tụccấp điện cho khách hàng cũng là một yêu cầu hết sức quan trọng

Lưới điện phân phối là khâu cuối cùng của hệ thống điện, đưa điện năng trực tiếpđến hộ tiêu dùng Vì vậy tính liên tục cung cấp điện cho phụ tải có mối quan hệ mậtthiết và phụ thuộc trực tiếp vào độ tin cậy của lưới điện phân phối Độ tin cậy của lướiđiện phân phối được đánh giá qua nhiều chỉ tiêu khác nhau, trong đó các chỉ tiêu đánhgiá độ tin cậy lưới điện phân phối theo phương pháp cây hỏng hóc hiện nay được sửdụng phổ biến

Do hạn chế về kinh nghiêm thực tiễn, nguồn tài liệu hạn chế và kiến thức thực tế

và thời gian nên báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót mong thầy và các bạnthông cảm bỏ qua và góp ý thêm để báo cáo được hoàn chỉnh hơn

Em xin trân thành cảm ơn Báo cáo thực tập gồm những nội dung cơ bản sau:

• Chương 1: Độ tin cậy và các phương pháp đánh giá độ tin cậy

• Chương 2: Nghiên cứu cấu trúc của HTTTDL Việt Nam

• Chương 3: Công nghệ truyền dẫn Quang trong HTTTDL Việt Nam

• Chương 4: Độ tin cậy của hệ thống thông tin quang

tỏ lòng biết ơn sâu sắc của em tới họ.

Đầu tiên, em muốn cảm ơn người hướng dẫn của em thầy Nguyễn Tùng Linh, vì

sự hướng dẫn tận tình và khoa học Đó là một cơ hội lớn cho em để được nghiên cứu

và làm việc dưới sự hướng dẫn của thầy Cảm ơn rất nhiều tới thầy vì sự hướng dẫn

em và cách đặt ra các câu hỏi nghiên cứu giúp em tìm hiểu các vấn đề

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các cán bộ, giảng viên trong khoa Côngnghệ thông tin – Trường Đại học Điện Lực đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình

để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em – những thành viên trong lớp Tin trong suốt thời gian học tập tại trường

D6-Em muốn cảm ơn những thành viên lớp D6-Tin – Trường Đại học Điện Lực.Những người bạn luôn chia sẻ và cổ vũ em trong những lúc khó khăn và em luôn ghinhớ điều đó

Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn vô hạn đối với cha mẹ và gia đình đã luônủng hộ, giúp đỡ em

Hà Nội, tháng 06 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Phạm Thị Hoa

Vy Thị Quỳnh Như

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH

CHƯƠNG 1: ĐỘ TIN CẬY VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ1.1 Tầm quan trọng của việc đánh giá độ tin cậy

Hệ thống điện lực Việt Nam bao gồm các nhà máy điện, các lưới truyền tải, phânphối, các thiết bị biến đổi, đo đếm, bảo vệ, … nhằm truyền tải, phân phối điện năngđến các phụ tải

Khi có sự cố gây tổn thất nghiêm trọng và rộng khắp do quá trình xảy ra sự cố rấtnhanh nếu không có biện pháp ngăn chặn kịp thời sẽ nhanh chóng lan rộng Do đó việcvận hành và bảo vệ hệ thống điện cần có các phương tiện hữu hiệu, đắc lực trợ giúp.Một trong các phương tiện đắc lực đó là HTTTDL, với vai trò:

1.1.1 Đáp ứng nhu cầu thông tin vận hành cho các trung tâm điều độ:

Điều độ Quốc gia, Điều độ Miền, Điều độ các Tỉnh với các dịch vụ thông tin:

• Điện thoại trực thông (Nhấc thẳng)

Các máy điện thoại được đầu nối tương ứng 1:1, khi các máy ở trạm đầu xa nhấcmáy, máy điện thoại tương ứng ở trung tâm sẽ reo chuông và ngược lại

Bảng 1.1 Điạ chỉ các trạm điện, các trung tâm điều độ có kênh Hotline với A0

6 NMĐ Ninh Bình 26 NMĐ Đa Nhim

7 NMĐ Uông Bí 27 Trung tâm Điều độ A2

10 Tx Tần số Hoà Bình 30 NMĐ Thủ Đức

11 Rx Tần số Hoà Bình 31 NMĐ Hồng Phước

8 Trạm Mai Động 23 Trạm Hải Dương

9 Trạm Đông Anh 24 Trạm Xuân Mai

10 Trạm Thái Nguyên 25 Trạm Ba La

11 Trạm Ninh Bình 26 Trạm Nghi Sơn

12 Trạm Nam Định 27 Trạm Mộc Châu

13 Trạm Phố Nối 28 Trạm Đình Trạm

14 Trạm Đông Hoa 29

15 Trạm Vật Cách 30

• Quay số tự động:

Hay còn gọi là giả trực thông, ở đây mỗi một điện thoại ở trạm đầu xa có một số

để liên lạc, khi thiết lập phiên đàm thoại, tổng đài sẽ tự động quay số tới trạm đầu xa

đó

Hiện nay trung tâm A0, A1 đang sử dụng các kênh giả trực thông sau:

Bảng 1.3 Điạ chỉ và số điện thoại các kênh giả trực thông nối với trung tâm điều độ

A0, A1

TT

• Lượng thông tin truyền tín hiệu rơle bảo vệ:

Bảng 1.4 Các loại thông tin Rơle bảo vệ

1 E1.17 CB 02 Tín hiệu trạng thái máy cắt

2 E1.17 ISOL 02 Tín hiệu trạng thái dao cách ly

3 E1.17 DC 01 Tín hiệu nguồn 1 chiều của trạm

4 E1.17 AC Tín hiệu nguồn xoay chiều của trạm

5 E1.17 Communication Tín hiệu về thông tin của trạm

6 E1.17 Bucholz Tín hiệu bảo vệ dòng dầu

7 E1.17 Temp Tín hiệu nhiệt độ dầu máy biến áp

8 E1.17 Diff Prot Op Tín hiệu bảo vệ so lệch

9 E1.17 TC Fault Tín hiệu bộ điều chỉnh điện áp bị hỏng

10 E1.17 TC Start/LDC

Tín hiệu chế độ điều khiển bộ điều chỉnhđiện áp là tại trạm hay tại trung tâm (Local/Remote)

11 E1.17 Earth Fault Tín hiệu bảo vệ chạm đất

12 E1.17 Over Current Tín hiệu bảo vệ quá dòng

13 E1.17 C.B Not Ready Tín hiệu máy cắt bị đưa ra khỏi vị trí làm

việc

14 E1.17 Protection Fault Tín hiệu rơ le bảo vệ bị hỏng

15 E1.17 L/S Tín hiệu chế độ điều khiển máy cắt tại trạm

hay tại trung tâm (Local/ Remote)

•Hệ thống SCADA: Giám sát, điều khiển và thu thập số liệu sản xuất, do đó

lượng thông tin phục vụ các hệ thống SCADA là rất lớn với nhiều loại thôngtin khác nhau như:

o Trạng thái tiếp điểm phụ của máy cắt, cầu dao cách ly

o Tín hiệu đo lường: U, I, P, Q, Cos ϕ

o Tín hiệu điều khiển đóng cắt các máy cắt, điều khiển nấcmáy biến áp

• Kênh truyền dữ liệu tốc độ cao: Phục vụ công tác tự động hoá, điều khiển hệ

thống điện như các kênh bảo vệ tần số

•Cung cấp dịch vụ đa phương tiện: Như truyền hình quan sát từ xa, truyền số

liệu thời gian thực

Về kênh truyền: Hiện nay HTTTDL đang sử dụng các loại kênh truyền sau:

o Vô tuyến siêu cao tần (Vi ba)

o Tải ba (PLC – Power Line Carrier)

o Dây dẫn phụ hoăc cáp thông tin

Và đang dần thay thế các kênh có dung lượng nhỏ (16kbps, 64kbps) bởi các kênhtruyền công nghệ quang có dung lượng lớn gấp nhiều lần (2Mbps) nâng cao khả năngtải của các tuyến kênh thông tin

Về thiết bị tổng đài: Hiện nay HTTTDL đang sử dụng nhiều loại tổng đài khác

nhau của các hãng lớn trên thế giới đảm bảo phù hợp với các nút thông tin theo tiêuchuẩn và dung lượng truyền qua

Bảng 1.5 Các loại tổng đài và các nút thông tin tương ứng

TT Loại tổng đài Nút thông tin

1

Flexicom-6000 Hà Tĩnh 500KV, VT3, VT2, Phú lâm 500KV, ĐL Gia lai, A2

2

5 Acatel- 4400 Hà đông 220 KV, A2, Rạch giá, Tháp chàm, Long thành, Nhà

bè, Callay, Sải gòn,Hóc môn, Phú lâm, Đa nhim

7 AT&T

ĐL.Cần thơ, ĐL N.Định, ĐL.T.Bình, L.H.Dương,ĐL.H.Phòng, ĐL.Q.Ninh L.L.Sơn, CTV.ĐL 3, NMĐ CầnThơ, Rạch Giá

8 Coral.1 ĐL.ĐiệnBiên

9 Coral.1 Ban A miền Bắc

9 Ericson Sóc Sơn, Bắc Giang, Phả Lại 2

12 Nitsuco Cty TTĐ2

13 Hicom 353 Mai Đông, Chèm, Đông Anh

14 Hicom 300 220V Việt trì, Tuyên Quang, 220V Nghi Sơn, Xuân Mai

1.1.2 Tăng cường cho mạng viễn thông Quốc gia:

Khai thác tối đa các ưu thế sẵn có của các tuyền đường dây tải điện để phối hợpxây dựng các tuyến cáp quang trên các đường dây tải điện này là một giải pháp chủyếu của hầu hết các quốc gia Thực hiện chương trình quang hoá hệ thống viễn thôngvừa được lợi về cả kỹ thuật và kinh tế

1.2 Độ tin cậy và các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy

1.2.1 Khái niệm Độ tin cậy

Là khả năng của đối tượng thực hiện đầy đủ chức năng của mình, đảm bảo cácchỉ tiêu vận hành trong giới hạn cho trước tương ứng với điều kiện và chế độ sử dụng,chế độ bảo hành kỹ thuật, sửa chữa, tàng trữ và chuyên chở đã được quy định

1.2.2 Chỉ tiêu đánh đánh giá độ tin cậy của HTTTDL

Khả năng đáp ứng lưu lượng thông tin truyền trên mạng (Khả năng thông qua)

Graph: Là một đối tượng gồm các đỉnh và các cạnh sao cho mọi cạnh đều nối

hai đỉnh khác nhau và không có hai cạnh nào cùng nối hai đỉnh giống nhau

Hình 1.1 Graph thông thường Hình 1.2 Graph có hướng

Networks and Flows

Bây giờ chúng ta sẽ coi các cạnh giống như những đường dẫn có kích cỡ thay đổi

và các đỉnh giống như những điểm mà ở đó những đường dẫn cùng với dữ liệu có thểđổi hướng

Hình 1.3 Network

Ci,j = Dung lượng của cung từ đỉnh i tới j (0 nếu không có cung nào)

Sau đây là ma trận của Graph đã trình bày ở trên:

Để tìm ra lưu lượng lớn nhất có thể bơm từ nguồn đến đích chúng ta sẽ xây dựngkhái niệm luồng (flow)

Những Flow phải thoả mãn một vài giới hạn:

Thứ nhất: Các đường dẫn của Flow không thể dẫn số lượng âm

Xi,j ≥ 0 với mọi giá trị i và j (1)Thứ hai: Mối flow không thể có một đường dẫn mà đang dẫn một số lượng nhiềuhơn nó có thể dẫn, vì vậy đòi hỏi rằng:

Xi,j ≤ C i,j với mọi giá trị i và j (2)Thứ ba: Số lượng đi vào một đỉnh bằng số lượng đi ra từ đỉnh đó (Trừ nhữngđỉnh là nguồn và đích):

∑

=

n k i k

X

1

,

(3)Trong đó n là số đỉnh của network

Hàm mục tiêu: muốn nhiều nhất lượng dữ liệu mà được bơm từ nguồn đến đích.Theo luật Kirchkoff thì mọi dữ liệu đi ra từ nguồn cuối cùng phải đến đích vì vậy sốlượng dữ liệu được bơm từ nguồn đến đích là:

∑

=

n k k

X

1 , 1

Ở đây chúng ta ngầm định nguồn là đỉnh số 1 Trở lại với luật Kirchkoff thì mọi

dữ liệu vào đến đích là:

∑

=

n k n k

X

1 ,

Ở đây ngầm định đích là đỉnh số n Kết hợp (1), (2), (3) có:

Max x = ∑

=

n k k

X

1 , 1

∑

=

n k i k

X

1

,

Với mọi i từ 2 đến n-1

Xi,j ≤ C i,j với mọi giá trị i và j từ 1 đến n

Xi,j ≥ 0 với mọi giá trị i và j từ 1 đến n

Thuật toán Ford-Fulkerson:

- Bắt đầu đặt bằng không với mọi cung

- Tìm augmenting path, có rất nhiều cách, có thể bắt đầu đi theo hướng 1→3→6.

Lượng dữ liệu có thể truyền trên đường này: Đường dẫn từ 1 → 3 có dung lượng 9(c1,3 = 9) và hiện tại đang dẫn số lượng là 0 (x1,3 = 0), vì vậy có thể dẫn thêm 9 nữa.Đường dẫn từ 3 → 6 có dung lượng 2 (c3,6 = 2) và hiện tại đang dẫn số lượng là 0(x3,6 = 0), vì vậy có thể dẫn thêm 2 nữa

Chỉ có thể dẫn được Min trong các số đó, vì vậy chúng ta chỉ có thể gửi 2 đơn vị

dữ liệu trên hướng đó

- Thêm Flow:

Lặp lại quá trình như trên, đi theo augmenting path 1 → 3 → 5 → 6 Với mỗi

cung kiểm tra còn bao nhiêu dung lượng thừa:

Dung lượng phụ trội nhỏ nhất là 3 cập nhật Flow như sau:

- Tiếp tục với augmenting path khác, lần này đi theo 1 → 2 → 4 → 6 Dung

lượng phụ trội của các cung này là 5, 4 và 3 vậy có thể truyền trên đường này là 3, cậpnhật Flow này ta có:

Đường cuối cùng: 1 → 2 → 4 → 5 → 6 có:

Qua bảng thống kê trên, chúng ta có thể truyền thêm một đơn vị dữ liệu trênđường này, cập nhật Flow lên network ta có:

Khi nào thì kết thúc thuật toán?

Một lát cắt trong network là tập hợp các cung mà nếu các cung này bị dịch

chuyển đi thì không có hướng đi từ nguồn đến đích

Ví dụ: Các cung được mô tả bởi nét đứt nằm trong graph sau đây mô tả một látcắt, khi dịch chuyển chúng đi, không có một hướng nào từ nguồn tới đích

Chúng ta cần đo lượng dữ liệu có thể chảy qua tất cả các cung trong lát cắt

Dung lượng của một lát cắt được định nghĩa là tổng dung lượng của các cung

trong lát cắt đó

Ví dụ Dung lượng của lát cắt sau đây là: 4+8+2+9=23

Giới thiệu về cường độ hỏng hóc

Cường độ hỏng hóc (Failure Rate) là tần suất trung bình của các hỏng hóc.

Cường độ hỏng hóc không luôn luôn là một hằng số, vì vậy hàm rủi ro h(t) được dùng

để mô tả cường độ hỏng hóc tức thời xảy ra tại bất kỳ điểm thời gian nào

ot 1 và t 2 là thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc của khoảng thời gian

oR(t) là hàm tin cậy, nghĩa là xác suất không có lỗi trước thời gian t

Phân bố hỏng hóc

Cường độ hỏng hóc phụ thuộc vào phân bố hỏng hóc của nó, F(t), đó là hàm

phân bố luỹ thừa mô tả xác suất hỏng hóc trước thời gian t:

Hàm phân bố hỏng hóc còn có thể tính được thông qua việc lấy tích phân của

hàm mật độ hỏng hóc f(x)

Có nhiều phân bố hỏng hóc nhưng có một phân bố hỏng hóc phổ biến là phân bố

mũ khi đó hàm mật độ hỏng hóc:

Hình 1.4 Hàm mật độ hỏng theo luật phân bố mũ

Dựa trên cơ sở hàm mật độ hỏng hóc tuân theo luật phân bố mũ ta có hàm phân

bố hỏng hóc được tính như sau:

Trong trường hợp này, tham số ở trong phân bố mũ là cường độ hỏng hóc

Thời gian làm việc tin cậy trung bình (Mean Time Betweet Failure–MTBF)

Ứng dụng phổ biến của cường độ hỏng hóc là xác định thời gian làm việc tin cậytrung bình, có thể được hiểu giống như là thời gian trung bình giưa các hỏng hóc.Thời gian làm việc tin cậy trung bình là nghịch đảo của cường độ hỏng hóc,

Thời gian làm việc tin cậy trung bình thường được biểu thị bằng khí đó

Thời gian làm việc tin cậy trung bình cũng có thể được định nghĩa thông qua kỳvọng của hàm mật độ hỏng hóc như sau

Thời gian sửa chữa trung bình (Mean Time To Repair -MTTR)

Đây là một đại lượng cần thiết cho việc nghiên cứu ĐTC của các hệ thống có khảnăng sửa chữa được Chúng có thể hiểu MTTR là thời gian trung bình để sửa chữa đểcho hệ thống trở lại điều kiện hoạt động bình thường

Hàm rủi ro (Hazard function) h(t)

Bằng tính toán cường độ hỏng hóc cho một khoảng thời gian rất nhỏ, ∆t, cho ∆t

dần đến 0 khi đó

Hoặc

Như vậy hàm rủi ro chính là cường độ hỏng hóc tức thời tại mọi thời điểm

Dữ liệu cường độ hỏng hóc

Phương pháp 1: Xem xét dữ liệu lưu trữ về thiết bị hoặc hệ thống

Nhiều tổ chức lưu trữ cơ sở dữ liệu về thông tin hỏng hóc của thiết bị hoặc hệthống mà họ sản xuất, mà thông tin này có thể được sử dụng để tính toán cường độhỏng hóc cho các thiêt bị hoặc hệ thống Với những thiết bị hoặc hệ thống mới dữ liệulưu trữ về thiết bị hoặc hệ thống tương tự cũng có thể phục vụ cho việc đánh giá

Phương pháp 2: Dữ liệu cường độ hỏng hóc của chính phủ quy định hoặc thị

trường thương mại cung cấp

Thông tin về cường độ hỏng hóc của các thiết bị khác nhau có thể được sưu tầm

từ nguồn tiêu chuẩn của chính phủ hoặc của thị trường thương mại Ví dụ

MIL-HDBK-217, “Reliability Prediction of Electronic Equipment”, là một tiêu chuẩn quân

sự cung cấp cường độ hỏng hóc của nhiều thiết bị điện tử quân sự Một vài nguồncung cấp cường độ hỏng hóc được tìm thấy trên thị trường thương mại, chủ yếu tậptrung ở thiết bị thương mại, trong đó bao gồm cả thiết bị không phải là điện tử

Phương pháp 3: Kiểm tra

Hầu hết các nguồn dữ liệu là kiểm tra thiết bị hoặc hệ thống tương tự theo trình

tự phát sinh cường độ hỏng hóc Làm như vậy thường rất tốn kém hoặc không thực tế,

vì vậy các nguồn dữ liệu thu thập từ hai cách trên thường được sử dụng hơn

Đơn vị của cường độ hỏng hóc

Cường độ hỏng hóc có thể được thể hiện với việc sử dụng một hình thức đothời gian nào đó, nhưng “giờ” là một đơn vị phổ biến nhất trong thực tế Những đơn vịkhác, như dặm, vòng, có thể được sử dụng thay thế cho đơn vị thời gian Cường độhỏng hóc thường xuyên được thể hiện trong các chú thích trên máy móc là số lỗi trênmột triệu, hoặc 10-6, đặc biệt là cho các thiết bị độc lập, do đó cường độ hỏng hócthường là rất thấp

Cường độ hỏng hóc của một hệ thống phức tạp

Cường độ hỏng hóc của một hệ thống phức tạp thông thường là tổng hợp nhữngcường độ hỏng hóc độc lập của chính các thiết bị của nó, với điều kiện là đơn vị củacác hỏng hóc thành phần phải phù hợp, như số lỗi trên một triệu giờ Điều này chophép kiểm tra những thiết bị độc lập hoặc các hệ thống con, cường độ hỏng hóc sau đóđược tổng hợp lại và ta có cường độ hỏng hóc cho cả hệ thống

Ví dụ về tính toán cường độ hỏng hóc

Giả sử ta thiết kế tính toán cường độ hỏng hóc của một thiết bị nhất định Kếtquả kiểm tra có được thể hiện giá trị cường độ hỏng hóc của thiết bị đó Mười thiết bịđược kiểm tra cho đến khi chúng bị hỏng hóc hoặc đạt đến giới kiểm tra là 1000 giờ,

và kết quả như sau:

Bảng 1.6 Thiết bị kiểm tra cường độ hỏng hóc

Thiết bị Giờ Hỏng hóc

Thiết bị 1 1000 Không hỏng hócThiết bị 2 1000 Không hỏng hócThiết bị 3 467 Hỏng hóc

Thiết bị 4 1000 Không hỏng hócThiết bị 5 630 Hỏng hóc

Thiết bị 6 590 Hỏng hócThiết bị 7 1000 Không hỏng hócThiết bị 8 285 Hỏng hóc

Thiết bị 9 648 Hỏng hócThiết bị 10 8821000 Hỏng hóc

K ks = MTBF

MTTR

= O*MTTR

Ví dụ, với thiết bị đã tính toán được cường độ hỏng hóc ở trên với giả thiết thiết

bị đó có thời gian sửa chữa trung bình là 2 ngày, khi đó ta tính được độ không sẵn sàngcủa thiết bị đó là

Kks = O*MTTR= 7.998 *10 -6 *2=15.996*10 -6

1.3 Phương pháp đánh giá độ tin cậy của HTTTDL

• Phương pháp Dynamic Model

• Phương pháp The Cross – Entropy

• Phương pháp Mô hình (Mô phỏng) như:

o Mô hình tương tự

o Mô hình toán

o Mô hình ghép “ Tương tự – Toán”

• Phương pháp giải tích như:

o Phương pháp điểm kê trạng thái,

o Phương pháp biến đổi sơ đồ,

o Phương pháp phân tích khai trển theo phần tử,

o Phương pháp phân tích cấu trúc

• Phương pháp không gian trạng thái trong đó có sử dụng quá trình ngẫu nhiênMarkov

• Phương pháp phân tích hư hỏng theo cây sự cố

1.4 Phương pháp cây hỏng hóc

CHH là phương pháp rất hiệu quả để nghiên cứu ĐTC của các hệ thống phức tạp,

có thể áp dụng tốt cho HTĐ CHH cho phép đánh giá hệ thống về chất lượng cũng như

về số lượng liên quan đến ĐTC Về chất lượng, CHH cho hình ảnh rõ ràng về nguyênnhân, cách thức xảy ra hỏng hóc và hành vi của hệ thống Hơn nữa, phương pháp CHHcho phép tính được các chỉ tiêu ĐTC của hệ thống

CHH mô tả bằng đồ thị quan hệ nhân quả giữa các dạng hỏng hóc hệ thống và

hỏng hóc thành phần trên cơ sở hàm đại số Boole Cơ sở cuối cùng để tính toán là các hỏng hóc cơ bản của các phần tử.

1.4.1 Các thành phần của cây hỏng hóc:

• Cây: Là hình ảnh toàn bộ cấu trúc của đồ thị: cây gồm, cành, cổng và lá.

• Gốc: Là sự kiện hỏng hóc của hệ thống được xét, còn gọi là sự kiện hỏng hóc

1.4.2 Các biểu tượng của CHH:

Bảng 1.7 Các ký hiệu sử dụng trong cây hỏng hóc

Những ký hiệu sự kiện cơ bản

Sự kiện cơbản Lỗi khởi đầu cơ sở với ràng buộc không phát triển

Sự kiện điềukiện

Những điều kiện đặc trưng hoặc sự giới hạn mà ứngdụng cho mọi cổng logic

không pháttriển

Sự kiện mà không phát triển bởi vì nó thiếu kết quảhoặc bởi vì thông tin không có giá trị

Sự kiện bênngoài Sự kiện mà thông thường mong đợi xuất hiện

Những ký hiệu sự kiện trung gian

Sự kiện trunggian

Sự kiện hỏng hóc mà xuất hiện bởi vì một hoặc nhiều

sự việc có trước làm nguyên nhân tác động thông quacổng logic

Những ký hiệu cổng

Và Hỏng hóc đầu ra xuất hiện nếu tất cả hỏng hóc đầu

vào xuất hiện

Hoặc Hỏng hóc đầu ra xuất hiện nếu ít nhất một trong những

hỏng hóc đầu vào xuất hiện

Hoặc độcnhất

Hỏng hóc đầu ra xuất hiện nếu chỉ một trong nhữnghỏng hóc đầu vào xuất hiện

Và ưu tiên Hỏng hóc đầu ra xuất hiện nếu tất cả hỏng hóc đầu

vào xuất hiện trong một chuỗi đặc trưng (Chuỗi được

phải của cổng)

Hạn chế

Hỏng hóc đầu ra xuất hiện nếu hỏng hóc đầu vào xuấthiện trong hiện tại của một điều kiện cho phép (Điều

kiện cho phép được miêu tả bởi Sự kiện điều kiện

được thể hiện phía bên phải của cổng)

Ký hiệu dẫn truyền

Truyền vào Biểu thị rằng cây được phát triển tiếp tại sự kiện của

đầu truyền ra phù hợp

Truyền ra Biểu thị rằng sự phân chia này của cây phải được gắn

tại đầu truyền vào phù hợp

1.4.3 Phương pháp phân tích hệ thống:

1.4.3.1 Phân tích định tính:

Trong nhiều hệ thống, phân tích định tính rất hữu ích cho việc đánh giá ảnhhưởng của các hỏng hóc thành phần khác nhau đến sự kiện đỉnh, kinh nghiệm và khảnăng đánh giá tốt có thể xác định thay đổi thiết kế không cần thực hiện phân tích địnhlượng các sự kiện hỏng hóc cơ bản của cấu trúc CHH

1.4.3.2 Phân tích định lượng:

Phân tích định lượng thường được yêu cầu trước khi thiết kế để chứng tỏ tínhthích hợp hoặc khả năng thoả mãn được đặc tính kỹ thuật bản thiết kế Đôi khi còn sửdụng phân tích định lượng để kiểm nghiệm đưa ra các sách lược vận hành HTĐ

1.4.3.3 Phân tích sự kiện đỉnh:

Một trong các loại phân tích định lượng quan trọng là phân tích định lượng sựkiện đỉnh của CHH, đặc biệt đối với các hệ thống phức tạp Hỏng hóc hệ thống đượcbiểu diễn là sự kiện đỉnh, được xác định bằng cách kết hợp tất cả các loại hỏng hóctrong một cổng OR Do đó, hệ thống được xem là tin cậy khi không xảy ra tất cả các

loại hỏng hóc này

1.5 Xây dựng mô hình đánh giá ĐTC của HTTTDL

1.5.1 Phương pháp xây dựng mô hình

CHH được xây dựng bắt đầu từ sự kiện đỉnh (gốc), đó là sự kiện hỏng hóc của hệthống mà ta quan tâm Từ mối quan hệ logic của sự kiện đỉnh với các sự kiện hỏng hócthành phần, ta xây dựng CHH thông qua các sự kiện hỏng hóc trung gian và các cổnglogic

Tiếp theo ta phát triển các hỏng hóc trung gian theo trình tự như trên cho đến khigặp các sự kiện hỏng hóc cơ bản, sự kiện cuối cùng

Sau khi xây dựng xong CHH, xây dựng hàm Boole để tính toán ĐTC Hàm nàyđược tính từ các lá lên đến đỉnh

Xây dựng CHH là quá trình phân tích và nhận dạng sâu sắc hệ thống Ở đây đòihỏi phải xem xét cẩn thận cấu tạo, chức năng hoạt động của từng phần tử của hệ thống

và ảnh hưởng của chúng đến hỏng hóc hệ thống Quá trình này đòi hỏi nhiều thời gian

và phải có hiểu biết sâu sắc về hệ thống đang nghiên cứu Ngay cả bản thân quá trìnhxây dựng CHH đã có đóng góp rất tích cực vào việc nâng cao ĐTC của hệ thống, vìtrong quá trình này ta có thể tìm ra được nhiều khuyết tật và bất hợp lý của các phần tửsắp đặt trong sơ đồ cũng như chức năng hoạt động mà chúng đảm đương Qua đó tìmđược phương pháp khắc phục để nâng cao ĐTC của hệ thống

1.5.2 Tính toán thông số phần tử của mô hình

Hình 1.6 Mô hình hóa việc tính toán thông số phần tử

1.5.3 Tính toán thông số hệ thống

Với cổng logic AND, ta có:

Cuối cùng từ các hệ số không sẵn sàng của các sự kiện trung gian ta tính được hê

số không sẵn sàng của cả hệ thống Hệ số không sẵn sàng của hệ thống đánh giá khảnăng xảy ra sự kiện đỉnh

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CỦA HTTTDL VIỆT NAM1.6 Mạng đường trục chính (Bachbone)

Mạng đường trục chính sử dụng kênh truyền dẫn cáp quang dung lượng 2,5Gbps, nó có tính chất là đường xương sống của HTTTDL, với tính chất trải dài dọctheo đất nước qua ba miền Bắc-Trung-Nam từ điểm nút đầu tiên là trung tâm điều độQuốc gia A0 (Hà Nội) và điểm nút cuối là trung tâm điều độ điện lực Miền Nam A2(Thành phố Hồ Chí Minh)

Các nút trên đường trục chính được trang bị thiết bị truyền dẫn SDH/STM 16,thiết bị chuyển mạch đường trục PCM -16, các loại tổng đài PABX, gồm các nút sau:

Bảng 2.8 Các loại tổng đài và thiết bị truyền dẫn trên đường trục thông tin Bắc-Nam

TT Tên nút Thiết bị truyền dẫn Tổng đài Ghi chú

Trên thực tế mạng có sơ đồ kết cấu như trên hình 2.1

Hình 2.7 Mạng đường trục chính (bachbone) HTTTDL Việt Nam

Mạng đường trục chính kết nối các các trung tâm điều độ A0, A1, A2, A3, cáctrạm biến áp 500 kV Bắc-Trung-Nam Các nút thông tin trên mạng đường trục tạothành năm mạch vòng (RING) như sau:

RING 1: A0-Nho Quan

Gồm các trạm: A0-Hoà Bình-Nho Quan