ВИЗНАЧЕННЯ РИЗИКУ ПОРУШЕННЯ НОРМАЛЬНОГО РЕЖИМУ ЕНЕРГОСИСТЕМИ ПРИ ПЛАНОВОМУ І АВАРІЙНОМУ ВИВЕДЕННІ З ЕКСПЛУАТАЦІЇ ЕЛЕКТРООБЛАДНАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-155-2-54-62Ключові слова:
модель, нечітка логіка, електрообладнання, оцінка ризику, дефект, відмоваАнотація
Розвиток конкурентних відносин в електроенергетиці, збільшення кількості в світі масштабних системних аварій, що виникли країнах з ринковою економікою, підвищують важливість фактора надійності для електроенергетичної системи (ЕЕС). В зв’язку з цим в електроенергетиці України актуальним є задачі врахування і аналізу всіх ризиків, особливо ризику експлуатації ЕЕС внаслідок відмов електрообладнання, яке має на сьогодні значний рівень зношення і вичерпання ресурсу. Для розв’язання цих задач необхідна розробка моделей оцінки технічного стану та ризику відмов електрообладнання. Не менш важливими є питання прийняття рішень щодо стратегії експлуатації електрообладнання з дефектом та оцінка ризику виникнення аварійних ситуацій в ЕЕС у разі відключення обладнання.
Проаналізовано умови функціонування сучасних електроенергетичних систем. Сформульовано задачу оцінки режимної надійності ЕЕС на основі визначення показників ризику. Обґрунтована необхідність комплексного моделювання технічного стану і режимів ЕЕС для визначення кількісних показників ризику порушення нормального режиму ЕЕС у разі відмов електрообладнання. Для оцінки суб’єктивної імовірності відмови електрообладнання за наявності дефекту запропонована узагальнена лінгвістична модель. Запропоновано алгоритм комплексного моделювання режиму ЕЕС для оцінки ризику порушення нормального режиму при відмовах електрообладнання шляхом статистичного моделювання. Виконано оцінку суб’єктивної імовірності відмови реально функціонуючого в складі ЕЕС силового трансформатора. Проведено комплексне моделювання режиму ЕЕС для оцінки ризику порушення нормального режиму у разі аварійного виведення з експлуатації силового трансформатора. Перевагою запропонованої розробки є можливість визначати імовірність відмови електрообладнання внаслідок незадовільного технічного стану на основі використання якісної інформації, формувати пріоритет виведення електрообладнання з експлуатації на основі показників ризику в енергосистемі.
Посилання
J. Silva, J. Sumaili, R. J. Bessa, L. Seca, M. Matos, and V. Miranda, “The challenges of estimating the impact of distributed energy resources flexibility on the TSO/DSO boundary node operating points,” Computers & Operations Research, vol. 96, pp. 294-304, 2018. https://doi.org/10.1016/j.cor.2017.06.004 .
N. V. Kosterev, E. I. Bardyk, and V. V. Litvinov, “Preventive risk-management of power system for its reliability increasing,” Wseas Transactions on Power Systems, vol. 10, pp. 251-258, 2015.
H. H. Alhelou, M. Hamedani-Golshan, T. Njenda, and P. Siano, “A Survey on Power System Blackout and Cascading Events: Research Motivations and Challenges,” Energies, vol. 12, no. 4, pp. 1-28, 2019. https://doi.org/10.3390/en12040682 .
S. A. V. Goerdin, J. J. Smit, and R. P. Y. Mehairjan, “Monte Carlo simulation applied to support risk-based decision making in electricity distribution networks,” in 2015 IEEE Eindhoven PowerTech, Eindhoven, Netherlands, 2015, pp. 1-5. https://doi.org/10.1109/PTC.2015.7232494 .
E. Duarte et al., “A practical approach to condition and risk based power transformer asset replacement,” in 2010 IEEE International Symposium on Electrical Insulation, San Diego, CA, USA, 2010, pp. 1-4. https://doi.org/10.1109/ELINSL.2010.5549580 .
Y. Shiwen, H. Hui, W. Chengzhi, G. Hao, and F. Hao, “Review on Risk Assessment of Power System,” Procedia Computer Science, vol. 109, pp. 1200-1205, 2017. https://doi.org/10.1016/j.procs.2017.05.399 .
М. В. Костерєв, і Є. І. Бардик, Питання побудови нечітких моделей оцінки технічного стану об’єктів електричних систем. Київ, Україна: НТУУ «КПІ», 2011.
R. M. A. Velásquez, and J. V. M. Lara, “Expert system for power transformer diagnosis,” in 2017 IEEE XXIV International Conference on Electronics, Electrical Engineering and Computing (INTERCON), Cusco, Peru, 2017, pp. 1-4. https://doi.org/10.1109/INTERCON.2017.8079640 .
E. Ciapessoni, D. Cirio, and E. Gagleoti, “A probabilistic approach for operational risk assessment of power systems,” CIGRE, pp. 4-114, 2008.
A. M. Leite da Silva, L. S. Rezende, L. A. F. Manso and G. J. Anders, “Transmission expansion planning: A discussion on reliability and “N-1” security criteria,” 2010 IEEE 11th International Conference on Probabilistic Methods Applied to Power Systems, Singapore, 2010, pp. 244-251. https://doi.org/10.1109/PMAPS.2010.5528652 .
E. Handschin, I. Jürgens, C. Neumann, and C. Rehtanz, “Long term optimization for risk-oriented asset management,” in 16th Power Systems Computation Conference, Glasgow, Scotland, 2008, pp. 1316-1322.
B. Wang, Y. Li, and J. Watada, “A New MOPSO to Solve a Multi-Objective Portfolio Selection Model with Fuzzy Value-at-Risk,” in Knowledge-Based and Intelligent Information and Engineering Systems – 15th International Conference, Kaiserslautern, Germany, 2011, pp. 217-226. https://doi.org/10.1007/978-3-642-23854-3_23 .
H. Yang, Z. Zhang, and X. Yin, “A novel method of decision-making for power transformer maintenance based on failure-probability-analysis,” IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering, vol. 13, no. 5, pp. 689-695, 2018. https://doi.org/10.1002/tee.22618 .
E. Bardyk and N. Bolotnyi, “Parametric identification of fuzzy model for power transformer based on real operation data,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 6, no. 8 (90), pp. 4-10, 2017. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.118632 .
T. L. Saaty, “Decision making with the analytic hierarchy process,” International journal of services sciences, vol. 1, no. 1, pp. 83-98, 2008.
Є. І. Бардик, «Моделювання та оцінка ризику відмов електрообладнання електроенергетичних систем з урахуванням рівня відновлення ресурсу після ремонту,» Науковий вісник Національного гірничого університету, № 3, с. 82-90, 2014.
E. I. Bardyk, and N. P. Bolotnyi, “Electric power system simulation for risk assessment of power transformer failure under external short-circuit conditions,” in 2017 IEEE First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON), Kyiv, Ukraine, 2017, pp. 452-456. https://doi.org/10.1109/UKRCON.2017.8100527 .
E. I. Bardyk, “Models of reliability assessing of electricity supply of auxiliary NPP from external sources with fuzzy defined parameters of failures of equipments,” Proceedings of the Institute of Electrodynamics of National Academy of Sciences of Ukraine, vol. 37, pp. 34-38, 2014.
E. Bardyk, and N. Bolotnyi, “Development of a mathematical model for cost distribution of maintenance and repair of electrical equipment,” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 6, no. 8 (96), pp. 6-16, 2018. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.147622.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 217
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
