Стартовая >> Архив >> Надежность электроснабжения промышленных предприятий

Оптимизационные задачи надежности электроснабжения - Надежность электроснабжения промышленных предприятий

Оглавление
Надежность электроснабжения промышленных предприятий
Система энергоснабжения
Топливоснабжение
Трубопроводные системы
Нормальный режим электроснабжения
Качество электроэнергии
Нарушения нормального режима
Влияние на работу приемников электроэнергии устройств РЗА и автоматики
Перерывы электроснабжения
Ограничения по мощности и электроэнергии
Влияние качества электроэнергии на работу асинхронных электродвигателей
Влияние качества электроэнергии на работу синхронных электродвигателей
Влияние качества электроэнергии на работу других электроустановок
Живучесть системы электроснабжения
Устройства бесперебойного электроснабжения
Технико-экономические расчеты в задачах надежности
Оценка ущерба, вызванного нарушением нормального режима электроснабжения
Информация для оценки ущерба
Анализ последствий нарушения нормального режима электроснабжения азотно-тукового завода
Анализ последствий нарушения нормального режима электроснабжения бурения скважин
Параметры оптимизации и уровни надежности
Основные понятия надежности элементов систем электроснабжения
Оптимизационные задачи надежности электроснабжения
Оптимальное распределение резервов и очередности введения
Список литературы

Современные крупные промышленные предприятия представляют собой комплекс ряда систем (технологических, энергетических, транспортных, информационных и др.) со сложной структурой и взаимосвязью, имеют централизованную, целенаправленно функционирующую информационно-управляющую систему, т. е. им свойственны все особенности больших систем кибернетического типа. В свою очередь они являются подсистемами большой системы народного хозяйства.
Промышленные предприятия следует отнести к многоцелевым системам не только по номенклатуре выпускаемой продукции, но и по направлениям планирования (объему реализуемой продукции, номенклатуре, объему поставок, нормам расхода энергетических ресурсов, себестоимости, снижению вредных выбросов и т. п.).
Надежность функционирования многоцелевой системы может быть представлена следующим выражением [7];

(5.1)

где H —событие, выражающее свойство предприятия выполнять заданные функции в заданном объеме с соблюдением всех установленных нормативов; m — число целей (задач) системы; Хнi , Хвi — нижний и верхний пределы необходимого результата функционирования системы для t-цели (задачи); Xi — возможный или фактический результат функционирования для i-й цели (задачи).
Если оценивается надежность одноцелевой системы или же рассматривается суммарный результат функционирования многоцелевой системы (например, суммарный выпуск продукции предприятием), то надежность выполнения поставленной цели (задачи)
(5.2)
Надежность одноцелевой системы сохранять эффективность при появлении отказов ее элементов (подсистем) может быть выражена как

где Wн и Wв— нижний и верхний пределы показателя эффективности выполнения системой поставленной задачи.
Рассмотренная модель является исходной для оценки надежности обеспечения заданной эффективности большой системы. Показатель надежности большой системы следует выбирать в соответствии с ее особенностями, задачами функционирования и задачами оценки надежности; он должен быть ее количественной мерой, должен характеризовать надежность с достаточной полнотой, точностью и достоверностью и быть устойчивым. Показатель надежности должен являться одной из составляющих обобщенного показателя эффективности большой системы и быть достаточно простым в расчетном отношении. Для большой одноцелевой системы исходное выражение вероятности выполнения системой поставленной задачи [на основании (5.2)] [37]
где Вер — оператор вероятности.
Для большой многоцелевой системы, предназначенной для выполнения т определенных задач, показателями надежности могут быть вероятность выполнения системой всех поставленных задач Рт; вероятность выполнения системой нескольких к наиболее важных задач Рк; вероятность выполнения системой не менее заданного т0 числа задач математическое ожидание числа выполненных системой задач т; наиболее вероятное число выполненных системой задач n и др.

Показатель надежности многоцелевой большой системы [на основе (5.1)]

Экономическое обоснование уровней надежности больших систем (предприятия в целом) и оптимального распределения резерва в них выходит за рамки рассматриваемых в книге вопросов. Здесь будут рассмотрены лишь вопросы надежности электроснабжения промышленного предприятия и в некоторых случаях — возможность резервирования (повышения надежности) как технологической схемы, так и системы энергоснабжения.
Для обеспечения высокого уровня надежности функционирования современных промышленных предприятий или их отдельных установок необходимо создание весьма сложных и дорогих систем электроснабжения. Возникает необходимость поиска наиболее рациональных, оптимальных решений, учитывающих уровень надежности, ущерб, вызванный ННРЭ, и затраты на создание системы электроснабжения.
Рассмотрим некоторые принципы решения следующих задач оптимизации надежности энергоснабжения промышленных предприятий: распределения резервов для достижения заданной безотказности системы при минимуме затрат (прямая задача); распределения резерва при заданных ограниченных затратах, обеспечивающего максимально возможную вероятность безотказной работы системы (обратная задача); резервирования в системах электроснабжения по минимуму годовых приведенных затрат (с учетом ущерба от ненадежности); очередности введения резервирования в системе электроснабжения развивающегося предприятия; резервирования при рассмотрении комплекса технологическая схема — схема электроснабжения; распределения ограниченной (из-за ННРЭ) мощности между установками предприятия, обеспечивающего минимальные потери (ущерб).
Напомним, что системы электроснабжения относятся к весьма надежным, т. е. показатель надежности их может быть представлен в виде

где R(Xi)—показатель надежности i-й подсистемы, когда в ней имеется хг- резервных элементов; ε<0,1 — малая величина.
Далее рассмотрены последовательные системы с повышением надежности путем поэлементного нагруженного резервирования без восстановления, т. е.

где q — показатель ненадежности i-й подсистемы.



 
« Модернизированный распределитель с запоминающим устройством   Новое взрывозащищенное электрооборудование »
электрические сети