ОПРЕДЕЛЕНИЕ 'СЛАБЫХ' ПО НАДЕЖНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ЭНЕРГОСИСТЕМ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ОЦЕНИВАНИЯ РИСКА ОТКАЗА ИЗ-ЗА ВОЗМУЩЕНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: KPI Science News; No. 2 (2021)
Научные вести КПИ; № 2 (2021)
Наукові вісті КПІ; № 2 (2021)
ISSN: 2617-5509
2663-7472
Popis: Background. The increase of technological violation intensity and its consequences severity is caused mainly by objectively existing aging and service life depletion of electrical equipment. The power industry liberalization exacerbates the reliable operation problem of the power system and requires identification of power system operation accompanied by the maximum emergency risk with possible cascade accidents development. Therefore, the model development task for assessment of the equipment failure risk based on the diagnostic results of technical condition in particular under short circuit in the external network is relevant today. Objective. The aim of the work is to develop a fuzzy mathematical model for probability assessment of power transformer failure in the presence of a windings defect, short circuit in external network and emergency risk assessment under power transformers out of service. Methods. The fuzzy set theory and fuzzy logic were used for developing a mathematical model of risk assessment of power trans- former failure. The problems of determining the “weak” in terms of power transformers reliability of power systems based on the results of failure risk assessment due to external short circuits were solved by methods of fuzzy logic and probabilistic-statistical simulation of electric power system modes. Results. The necessity of complex simulation of electric power system modes is substantiated for probability assessment of power transformer failure under electrical network disturbances. The simulation of technical condition of power transformer windings was carried out. The short circuit influence on operability level of power transformers of electric power system was investigated. The quantitative indicators of operational risk of electric power system were determined under power transformers out of service. Conclusions. The linguistic mathematical model for estimating the failure probability of power transformer windings in the presence of defect and short circuit in electrical network has been developed to determine the quantitative indicators of emergency risk in power system.
Проблематика. Увеличение интенсивности технологических нарушений и тяжести их последствий преимущественно вызвано старением и исчерпанием ресурса работоспособности электрооборудования (ЭО), либерализацией электроэнергетической отрасли. Это обостряет проблему надежности электроэнергетических систем (ЭЭС) и требует определения элементов энергосистем, которые имеют наибольшую вероятность отказа, а также тех, отказы или плановое выведение из эксплуатации которых максимально повышает риск нарушения режима с возможным каскадным развитием аварий. Поэтому актуально разработать моделей оценивания риска отказа оборудования по результатам диагностирования его технического состояния, в частности при коротком замыкании (КЗ) во внешней сети. Цель исследования. Разработать нечеткую математическую модель силового трансформатора (СТ) для определения вероятности отказа при наличии дефекта обмоток и воздействия КЗ во внешней сети; определить риск нарушения режима при выводе трансформаторов из работы. Методика реализации. Использование подходов, основанных на теории нечетких множеств и нечеткой логики, для разработки математической модели оценивания риска отказа СТ. Определение “слабых” по надежности СТ энергосистем по результатам оценивания риска отказа из-за внешних КЗ осуществлено методами нечеткой логики и вероятностно-статистического моделирования режима ЭЭС. Результаты исследования. Обоснована необходимость комплексного моделирования режимов ЭЭС для оценивания вероятности отказа СТ при возмущениях в электрической сети. Проведено моделирование технического состояния обмоток СТ и исследовано влияние КЗ на уровень работоспособности СТ и автотрансформаторов в ЭЭС. Определены количественные показатели риска эксплуатации ЭЭС при отключении СТ. Выводы. Для определения количественных показателей риска нарушения режима ЭЭС разработана лингвистическая математическая модель оценивания вероятности отказа обмоток СТ при наличии дефекта и действия КЗ в электрической сети.
Проблематика. Збільшення інтенсивності технологічних порушень і серйозності їх наслідків переважно спричинене старінням і вичерпанням ресурсу працездатності електрообладнання (ЕО), лібералізацією електроенергетичної галузі. Це загострює проблему надійності електроенергетичних систем (ЕЕС) і потребує визначення елементів енергосистем, що мають найбільшу ймовірність відмови, а також тих, відмови чи планове виведення з експлуатації яких максимально підвищує ризик порушення режиму з можливим каскадним розвитком аварій. Тому актуально розробити моделі оцінювання ризику відмови обладнання за діагностуванням його технічного стану, зокрема за короткого замикання (КЗ) в зовнішній мережі. Мета дослідження. Розробити нечітку математичну модель силового трансформатора (СТ) для визначення ймовірності відмови за дефекту обмоток і дії КЗ у зовнішній мережі; визначити ризик порушення режиму за виведення трансформаторів із роботи. Методика реалізації. Використання підходів, які ґрунтуються на теорії нечітких множин і нечіткої логіки, для розроблення математичної моделі оцінювання ризику відмови СТ. Визначення “слабких” за надійністю СТ та автотрансформаторів (АТ) енергосистем за результатами оцінювання ризику відмови через зовнішні КЗ здійснено методами нечіткої логіки та ймовірнісно-статистичного моделювання режиму ЕЕС. Результати дослідження. Доведено необхідність комплексного моделювання режимів ЕЕС для оцінювання ймовірності відмови СТ за збурень в електричній мережі. Змодельовано технічний стан обмоток СТ і досліджено вплив КЗ на рівень працездатності СТ й АТ в ЕЕС. Визначено кількісні показники ризику експлуатації ЕЕС за відключення СТ. Висновки. Для визначення кількісних показників ризику порушення режиму ЕЕС розроблено лінгвістичну математичну модель оцінювання ймовірності відмови обмоток СТ за дефекту та дії КЗ в електричній мережі.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: