Độ Tin Cậy Trong Hệ Thống Điện

GIỚI THIỆU• Tần suất và độ dài được dùng rộng rãi để đánh giá độ tin cậy của các nút phụ tải vì ngoài việc xác định các chỉ tiêu độ tin cậy cho hệ thống chung, nó còn xác định được các c

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ

MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬTiểu luận:

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TẦN SUẤT VÀ ĐỘ DÀI ĐỂ

GIẢI BÀI TẬP

HV :

GVHD: TS.NGUYỄN HOÀNG VIỆT

MSHV :

Nội Dung

1 Giới thiệu chung

2 Bài tập 1

3 Bài tập 2

GIỚI THIỆU

• Tần suất và độ dài được dùng rộng rãi để đánh giá độ tin cậy của các nút phụ tải vì ngoài việc xác định các chỉ tiêu độ tin cậy cho hệ thống chung, nó còn xác định

được các chỉ tiêu tại các nút phụ tải

• Để xác định được các chỉ tiêu dạng F&D, ngoài các chỉ tiêu ban đầu Ai và Ui thì cần phải dùng các cường độ sự cố các tổ

máy i và cường độ hồi phục I

GIỚI THIỆU

• Quan hệ cơ bản của phương pháp này là

dựa vào phương trình:

• Ý nghĩa: Tần suất của hệ thống ở trạng thái đầu được xác định bằng tích số của xác suất

hệ thống ở cùng trạng thái với cường độ

chuyển đi từ trạng thái cũ

μ f A= = f=λ.A

μ+λ λ f=μ.U

�

BÀI TẬP 1

Một nhà máy bao gồm 3 máy phát đồng nhất với công suất mỗi máy là 40MW Các máy phát này được kết nối với tải không đổi với công suất 82MW Biết cường độ

sự cố là 3 (1/năm); Thời gian trung bình sửa chữa là 8 ngày Sử dụng phương pháp tần suất và độ dài để tính chỉ tiêu rủi

ro có thể xảy ra cho hệ thống này

Mô hình hệ thống

 

Trạng thái từ chối (sự cố, hỏng hóc)

Giả thiết sự cố giữa các tổ máy phát độc lập nhau thì

dễ dàng xác định xác suất các trạng thái hệ thống theo bảng bên dưới

BÀI TẬP 1

Trạng

thái

Công suất không l/v

Xác suất trạng thái p i Tần suất f i (1/ngày)

2

Hệ số A của tổ máy 3

Cường độ chuyển

ra khỏi trạng thái

1 +2 +3

Hệ số A của tổ máy 2

Hệ số A của tổ máy 3

Hệ số U của

tổ máy 1 (do

máy 1 không

làm việc)

• Đối với những trạng thái có công suất không làm việc giống nhau có thể giản lượt lại thành trạng thái thống nhất k

• Công suất không làm việc ở trạng thái k:

Sau khi thống nhất các trạng thái giống nhau ta được kết quả đặc tính của hệ thống cho ở bảng sau:

BÀI TẬP 1

Trạng

thái Công suất không l/v Xác suất p k

Tần suất f k (1/ngày)

• Trị số xác suất và tần suất tích lũy được tính bằng công thức:

Cường độ chuyển +k và -k lần lượt là cường độ chuyển đến trạng thái có công suất khả dụng lớn hơn và nhỏ hơn.

P = p +P

F = F +pλ -p λ

• Quá trình tính toán của các trạng thái:

BÀI TẬP 1

Bảng mô hình đầy đủ hệ thống nguồn phát bao gồm trị

số xác suất và tần suất tích lũy đối với mỗi trạng thái

hệ thống :

Trạng thái

Công suất không làm

Nội Dung

1 Giới thiệu chung

2 Bài tập 1

3 Bài tập 2

BÀI TẬP 2

Cho một hệ thống chứa 5 máy phát có công suất 40MW với các thông số sau:

Cường độ sự cố (định mức hư hỏng) = 0.01 (1/ngày)

Cường độ dòng sửa chữa = 0.49 (1/ngày)

Hệ thống tải cho theo bảng sau:

a)Tính xác suất, tần suất riêng lẻ và tích lũy cho hệ thống.

b) Thiết lập bảng chứa xác suất, tần suất riêng lẻ và tích lũy cho hệ thống dự trữ Biết rằng chiều dài đỉnh tải là 0.5 trong

Đỉnh tải (MW) 160 100 80 60 0

Số ngày xuất hiện 2 5 8 5 20

BÀI TẬP 2

Mô hình hệ thống

 

BÀI TẬP 2

• Đối với mô hình này ta sử dụng thuật toán truy toán để xác định xác suất, tần suất và chỉ tiêu độ tin cậy (tính toán các tổ máy không có sự cố từng phần)

• Các công thức cơ bản của trạng thái mà ở trạng thái này công suất không làm việc là

X (MW), sau khi đưa thêm tổ máy công suất CMW có hệ số không sẵn sàng có dạng như sau:

BÀI TẬP 2

xác suất riêng phần của trạng thái khảo sát

Cường độ chuyển trạng thái từ công suất khả dụng lớn

Cường độ chuyển trạng thái từ công suất khả dụng nhỏ

Dấu “ ' ” là ký hiệu đặc tính của hệ thống trước khi đưa thêm tổ máy

p(X) = p'(X)×(1-U) + p'(X-C)×U

' + +(X)

BÀI TẬP 2

Công suất không

làm việc

Thời gian không

Với các số liệu ban đầu và các đặc tính xác suất cần thiết, ta có thể thiết lập được bảng

công suất dự trữ được trình bày ở bảng sau:

Tải

Chỉ tiêu

-(Li),1/ngày 2 2 2 2 0

(Li),1/ngày 0 0 0 0 2

1

0 0 0.0499 P 0.045196 0.11299 0.180784 0.11299 0.45196 P1=0.90392

 0.0499 0.0499 0.0499 0.0499 2.0499

2

P2=0.092237

P 0.0046118 0.0115296 0.0184474 0.0115296 0.04612

 2.4899 2.4899 2.4899 2.4899 0.4899

P(Li)=n(Li)*e/D

=2*0.5/20 P(L0)=1- e=0.5

-(Li)=1/e

-(L0)=0

+(L0)=1/(1-e)

+(Li)=0

P=P 1*Pi = 0.90392*0.05

+m= +X+ -Li

+m = -X+ +Li

Sau khi tổng hợp ta được bảng tổng kết :

Các công thức của bảng bên trên

( )1( )

( )

N

j j

(6) (7) (8) [(5)*(7)+(8)]*(4)

p(Li)xP(X) Li) – (Li) F(Xi) F(m k )

0.00071075 2 0.013648 0.0021039 3.5725*10 – 5 2 0.0004146 0.0001233 1.5924*10 – 7 2 1.56*10 – 6 6.311*10 – 7

9.9525*10 – 8 2 1.56*10 – 6 3.944*10 – 7

Thông tin quan trọng trong bảng trên là trị số xác suất và tần suất tích lũy của trạng thái xuất hiện đầu tiên thiếu công suất (dự trữ có trị số âm), chính là các trị số 0.00074673 và 0.0022282 (1/ngày).

Khi đó xác suất tích lũy P(mk) có thể được dùng để tính chỉ tiêu:

(ngày/năm)

F = 2.23 x10 -3 1/ngày = 0.0407 (1/năm)

T = 1/F = 448.773 ngày = 24.57 năm.

Độ dài trung bình D=P/F = 0.3351313 (ngày)

Thời gian chu kì T phản ảnh khoảng thời gian trung bình

giữa các lần xuất hiện các trạng thái có dự trữ âm.

k

LOGO

Xin chân thành cảm ơn thầy và

các bạn đã quan tâm theo dõi