Оцінка ризику порушення стійкості двигунового навантаження при відмовах електрообладнання в підсистемі ЕЕС
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Оцінка ризику порушення стійкості двигунового навантаження при відмовах електрообладнання в підсистемі ЕЕС
|
|
| Creator |
Літвінов, Володимир Валерійович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.02 – електричні станції, мережі і системи. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2012. В дисертаційній роботі розв’язано актуальну науково-технічну задачу моделювання підсистеми ЕЕС для оцінки ризику порушення стійкості двигунового навантаження при відмовах електрообладнання в умовах нечіткої інформації. Для оцінки ризику запропоновано схему імовірнісно-статистичного моделювання підсистеми ЕЕС, яка дозволяє визначити імовірність виникнення різних аварійних ситуацій в підсистемі при відмовах електрообладнання. В роботі розроблено нечітку модель для оцінки ТС повітряного вимикача та метод визначення імовірності його відмови на інтервалі часу. Для оцінки статичної стійкості АД в умовах неповноти інформації щодо його параметрів сформовано нечітку модель. Розроблені нечіткі моделі використано при проведенні експериментально- модельних досліджень підсистем ЕЕС. Запропоновано спосіб регулювання напруги у підсистемі ЕЕС для зниження ризику, який реалізується шляхом ефективного управління засобами регулювання напруги. Використання отриманих результатів передбачається їхнім впровадженням у системах власних потреб АЕС, ТЕС, ГЕС та системах електропостачання промислових підприємств. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.02 – электрические станции, сети и системы. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2012. В диссертационной работе решена актуальная научно-техническая задача моделирования подсистемы ЭЭС для оценки риска нарушения устойчивости двигательной нагрузки при отказах электрооборудования в условиях нечеткой информации. Актуальность работы обусловлена тем, что современное состояние ЭЭС Украины характеризуется высоким износом оборудования (до 70 – 80 %), напряженным режимом использования изношенного оборудования и слабыми тенденциями к его замене и модернизации. Это приводит к увеличению количества отказов оборудования. Аварии, возникающие при отказах электрооборудования, приводят к нарушению устойчивости ответственных двигателей и, как следствие, к нарушению технологических процессов потребителей со значительным ущербом. Принятие достоверных решений для обеспечения устойчивости двигательной нагрузки подсистем ЭЭС требует комплексного подхода, который бы учитывал случайность отказов оборудования, стохастический характер режима подсистемы ЭЭС, сценарий развития аварии, ее последствия и существующую неполноту и нечеткость исходной информации. В качестве интегрального критерия, способного объединить в себе вышеперечисленные факторы, в работе принят риск нарушения устойчивости двигательной нагрузки при отказах оборудования в подсистеме ЭЭС. Обзор методов определения риска нарушения устойчивости двигательной нагрузки и вероятности отказа электрооборудования показал целесообразность применения вероятностно-статистического подхода и методов нечеткой логики для решения поставленной задачи. В работе представлено формализованное описание подсистемы ЭЭС, динамических процессов в ней и модели оценки риска нарушения устойчивости двигательной нагрузки при отказах электрооборудования в условиях недостаточности ретроспективных данных о ТС оборудования, случайности его отказов и стохастического характера режима подсистемы ЭЭС. Исходя из этих условий, предложено использование нечетких методов и моделей для оценки состояния объекта. Для оценки риска возникновения аварии в подсистеме ЭЭС на интервале времени при случайных отказах электрооборудования с использованием метода Монте-Карло. В диссертации рассмотрены методы и модели для оценки устойчивости двигательной нагрузки в подсистеме ЭЭС. Оценка статической устойчивости выполнена по первому методу Ляпунова с использованием характеристических уравнений линеаризованных моделей электрических машин. Оценка динамической устойчивости выполнена с помощью полных моделей электрических машин в форме уравнений Парка-Горева. Для оценки статической устойчивости АД в условиях неполноты данных об его параметрах, когда применение аналитических моделей оценки устойчивости невозможно, предложена нечеткая модель. Предложенная нечеткая модель может быть двух видов: настроенная, которая при наличии параметров АД, дает возможность определить основные тенденции построения нечеткой модели и приближенная, которая формируется при отсутствии параметров АД на основе полученных тенденций. Также в работе предложена и обоснована методика оценки статической устойчивости АД в условиях несимметрии напряжения питания промышленных предприятий. Для оценки вероятности отказа воздушного выключателя выполнено его нечеткое моделирование. Вероятность отказа воздушного выключателя значительным образом зависит от его ТС, определение которого происходит в условиях неполноты и недостаточности информации об эксплуатации коммутационного оборудования. В этих условиях для оценки состояния воздушного выключателя разработана нечеткая модель, по которой выполняется оценка его ТС на основании доступной информации, которую можно измерить или наблюдать без вывода выключателя в ремонт. Оценка вероятности отказа воздушного выключателя на интервале времени выполняется с учетом работоспособного состояния выключателя в момент времени наблюдения и с учетом ТС выключателя. В качестве меры оценки ТС выключателя принята величина его общего сработанного ресурса, полученная с помощью нечеткой модели. При этом, для установления связи между значением общего сработанного ресурса выключателя и условными вероятностями подтверждения гипотез отказа и безотказной работы выключателя на интервале времени, используется композиционное правило нечеткого вывода Заде. В диссертации выполнено экспериментально-модельное исследование подсистемы ЭЭС для оценки риска нарушения устойчивости двигательной нагрузки и определены методы его снижения. Для оценки риска применен вероятностно-статистический подход, объединяющий в себе вероятностные методы и статистические данные об эксплуатации оборудования. Для снижения риска нарушения устойчивости двигательной нагрузки предложен способ регулирования напряжения в подсистеме ЭЭС, суть которого состоит в определении оптимальной последовательности применения средств регулирования напряжения в подсистеме ЭЭС на основании многокритериального анализа для повышения запаса устойчивости двигательной нагрузки. |
|
| Publisher |
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"
|
|
| Date |
2012-04-26T12:07:55Z
2012-04-26T12:07:55Z 2012 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://library.kpi.ua:8080/handle/123456789/1708
|
|
| Language |
uk
|
|