РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ОБОСНОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ПЛАНИРОВАНИЮ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ

Кокорин Евгений Леонидович

Аннотация


В энергосистеме периодически возникают повреждения силового оборудования. Функцию их локализации выполняет релейная защита (РЗ), ее назначением является снижение ущерба от ненормальных режимов работы линий и оборудования. Из теории надежности известно, что внесение в систему дополнительных элементов приводит к появлению новых возможностей отказа. Этим объясняется, что повреждения устройств РЗ и цепей управления являются причинами 31% технологических нарушений. Устройства РЗ оказывают существенное влияние на функционирование системы в ненормальных режимах, поэтому необходимость их учета при решении задач надежности – очевидна.
Вторичные цепи современных подстанций представляют собой сложный техни-ческий комплекс, выполняющий измерения параметров режима, его анализ и выдачу управляющих воздействий. Степень влияния устройства РЗ на систему определяется направлением приложения управляющих воздействий, которые могут распространяться как на близлежащий коммутационный аппарат, так и на значительные объемы удаленной нагрузки. Непосредственно устройство РЗ подвержено влиянию не только защищаемого элемента, но и всей прилегающей сети, повреждения в которой могут вызывать как правильные, так и неправильные его срабатывания. Кроме того, на функционирование устройства РЗ оказывают влияние такие условия, как схемное исполнение, надежность элементной базы и подход к эксплуатации.

Целью диссертационной работы является создание модели обоснования технических решений по планированию жизненного цикла вторичных цепей подстанций, а именно РЗ и связанных с ней устройств и элементов сети. Для достижения указанной цели разработаны средства оптимального решения инженерных задач по выбору состава оборудования РЗ и методов его эксплуатации с точки зрения лучшего результата по технико-экономическому критерию: Выполнена адаптация модели оценки работоспособности РЗ на основе цепей Маркова для учета таких значимых факторов, как ближнее резервирование устройств РЗ, качество связи и частота периодических мероприятий по техническому обслуживанию. Разработана модель расчета вклада устройства РЗ в риск отказа элементов системы, учитывающая потенциально возможные случаи неправильной работы устройств РЗ. Модель позволяет учитывать реальную топологию первичных и вторичных сетей, наличие дальнего резервирования и межобъектное взаимодействие. При расчете системной надежности впервые учтены результирующие значения неработоспособности, полученные на основании модели, учитывающей влияние на РЗ внутренних факторов. Определено влияние внутренних факторов не только на защищаемое РЗ оборудование, но и на смежные с ним элементы сети. Сформирована обобщенная модель, позволяющая оптимизировать комплекс РЗ с токи зрения технического и экономического критериев для повышения эффективности принимаемых решений при эксплуатации и планировании развития сети.