Надёжность энергосистемы

Надёжность энергосистемы — энергетической системы является комплексным свойством и определяется как способность энергосистемы выполнять функции по производству, передаче, распределению и снабжению потребителей электрической энергией в требуемом количестве и нормированного качества путем взаимодействия генерирующих установок, электрических сетей и электроустановок потребителей.

Общие положения

Часто надёжность энергосистемы определяют связывают с недопустимостью отказов в работе её элементов. Это есть понимание надёжности в «узком» смысле, как свойства энергосистемы сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки. Другим словами, в энергосистеме должны отсутствовать непредвиденные недопустимые изменения параметров режима работы оборудования, которое может привести не только к отказам единичных элементов, но и развитием каскадных аварий. Более широко надёжность энергосистемы можно определить как комплексное свойство, которое включает в себя отдельные свойства: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, живучесть и сохраняемость, а также определённое сочетание этих свойств, в том числе:

• возможность в любой момент времени обеспечивать баланс между нагрузкой и генерацией, при обеспечении требуемых параметров качества электрической энергии.
• сохранять работоспособное состояние при появлении возмущений, вызванным отказами элементов энергосистемы, включая каскадное развитие аварий и наступление стихийных бедствий;
• восстанавливать электроснабжение потребителей после его прекращения в кратчайшие сроки.

Можно отметить, что свойство сохранять работоспособное состояние после возмущений в энергосистеме характеризует статическую и динамическую устойчивость энергосистемы. Эту способность можно охарактеризовать как возможность возврата к установившемуся режиму работы, после появления различных возмущений.

Для количественной оценки надёжности используют так называемые единичные показатели надёжности (характеризуют только одно свойство надёжности) и комплексные показатели надёжности (характеризуют несколько свойств надёжности).

В зависимости целей выполнения расчётов задачи анализа надёжности энергосистем делят на три категории:

1. Режимная надёжность.
2. Балансовая надёжность.
3. Структурная надёжность.

Учёт надёжности может быть выполнен двумя способами:

1. рассмотрение надёжности как экономической категории;
2. рассмотрение надёжности как внеэкономическую категорию.

Первый способ, при всей его привлекательности, заключающейся в приведении критерия надёжности к критерию экономичности, не всегда применим. Это объясняется большим разбросом показателей надёжности элементов электрической сети из-зи огромного разноообразия условий их работы. Учёт надёжности в качестве самостоятельного критерия стараются избегать, если это возможно. Это связано с общей сложностью решения задачи по многокритериальной оптимизации. зачастую требования по налдёжности учитывают в виде требований по необходимому резервированию оборудования. Резервирование должно рассматриваться в двух частях: генерирующей и передающей.

Мероприятия повышения надёжности

Повышение надёжности энергосистемы достигается реализацией следующих основных мероприятий:

• Наличие резерва генерирующих мощностей, достаточно для покрытия возникающих небалансов мощности.
• наличие резерва топлива на электростанциях.
• Наличие запаса пропускной способности сетевых элементов.
• Оптимизаця электрических режимов с учётом балансов топлива, гидроресурсов, потерь и стоимости электрической энергии.
• Рациональным размещением энергообъектов.
• Повышением степени автоматизации диспетчерского управления и эксплуатации электрооборудования электрических сетей, электростанций и подстанций.
• Повышением квалификации и производственной дисциплины персонала работающего в энергосистеме, в первую очередь эксплуатационного.

В обеспечении надёжности и живучести электроэнергетических систем важную роль играют иерархические системы (комплексы) противоаварийной автоматики. Благодаря которым достигается минимальное время ликвидации аварийных ситуаций и вовзврата параметров режима работы оборудования в допустимую область.