![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
ОПТИМИЗАЦИЯ НАДЕЖНОСТИ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯНадежность работы агрегата энергоблока характеризуется в первом приближении коэффициентом готовности:
где
Для системы, состоящей из m однотипных агрегатов с единичной мощностью N, вероятности всех возможных состояний системы могут быть найдены из разложения бинома Ньютона
где Число сочетаний из m элементов по j
Первый член этого разложения показывает вероятность рабочего состояния всех агрегатов рom, а последний — вероятность аварийного состояния всех агрегатов, т. е. рmn ; ∑jpjm =1. Выход из строя одного агрегата приводит к снижению мощности системы на N, а j агрегатов — на jN. Поэтому надежность энергоснабжения может быть оценена как вероятность отсутствия дефицита мощности в системе. Обозначим через р-jm вероятность снижения мощности системы на мощность агрегатов, т. е. jN, тогда ряд распределения вероятностей всех возможных состояний системы перепишется так:
Таким образом, при отсутствии резервных агрегатов в системе надежность энергоснабжения р будет равна вероятности работоспособного состояния всех агрегатов: ро =poN = pm. Это можно записать так же, как, если количество резервных агрегатов в системе r=0. При установке в системе одного резервного агрегата надежность энергоснабжения возрастет до величины р0 = р 0N+р_N и т.д при r резервных агрегатов -
Отсюда, если задать нормативное значение надежности энергоснабжения ро, то можно определить необходимое количество резервных агрегатов, а следовательно, и мощность аварийного резерва. Это количество резервных агрегатов может быть найдено подбором, исходя из условия
или
В практике проектной работы величина р0 задается на уровне 0.999. Однако возможен и экономический подход к оценке надежности энергоснабжения, а следовательно, и величины аварийного резерва (числа резервных агрегатов и их мощности). Этот подход основываемся на сопоставлении вероятного ущерба в народном хозяйстве от недоотпуска электроэнергии в связи с аварийным выходом энергоагрегатов из строя, с затратами на создание резерва мощности в ЭЭС. В соответствии с изложенным • ранее математическое ожидание дефицита энергии в результате вероятных аварий при отсутствии резерва может быть найдено из выражения
где j=1…m — количество вышедших из строя агрегатов. Установка резервных агрегатов будет уменьшать вероятность ограничения мощности в системе и, следовательно, уменьшать математическое ожидание дефицита мощности и энергии. При установке одного резервного агрегата мощностью N дефицит появится лишь при выходе из строя двух агрегатов, при установке двух резервных агрегатов дефицит возникает лишь в случае выхода из строя трех агрегатов и т.д. Поэтому при установке г резервных агрегатов величину дефицита энергии можно определить по формуле (принятые обозначения приведены в табл. 8.1)
Для определения оптимального числа резервных агрегатов r сравнивают постоянную составляющую приведенных затрат на резерв ЗR с математическим ожиданием ущерба от недоотпуска энергии yR YR=yr∆wr (7.11) ЗR=зRNr=(єн+а∑)kNNr (7.12) где уR - удельный ущерб у потребителя [Грн/ (кВт • ч) ] от недоотпуска ему энергии; ЗR - удельные приведенные затраты в резерв, Грн/кВт; єн - нормативный коэффициент экономической эффективности дополнительных капиталовложений; а∑ — доля постоянной части эксплуатационных расходов от капиталовложений в электростанцию; kN — удельные капиталовложения на единицу установленной мощности резервных электростанций, Грн/кВт. Расчет производится путем сравнения различных вариантов числа установленных резервных агрегатов. Такой расчет удобно производить в табличной форме ( см. табл.7.1). Таблица 7.1. Определение оптимальной величины аварийного резерва
Оптимуму соответствует минимальное значение зR + YR или условие ∆ЗR > ∆yR, т. е. прирост затрат на резерв больше или равен уменьшению ущерба. Для найденного значения — ropt находим
Коэффициенты третьей строки треугольника Паскаля 1, 3, 3, 1 совпадают с коэффициентами разложения бинома третьей степени: (р+q)3=1pз+3о2q+3рq2+1q3 . (7.14) Элементы 1,6, 15, 20, 15, 6, 1 совпадают с элементами разложения бинома шестой степени (р + q)6 = 1р6 + 6р5q + 15р4q3 + 20р3q3 + 15р2q4 + 6рq5 + 1 q6 .
|