دانلود مقاله بررسی روشهای قابلیت اطمینان در شبکه های توزیع برق

فصل دوم

2- مدل سازی شبکه و المان های آن

2-1مقدمه
یک سیستم توزیع از هزاران المان مختلف مثل ترانسفورماتورها ، دژنکتورها ، خطوط هوایی ، کابل های زمینی ، کات اوت فیوزها و … تشکیل شده است.این المان ها را می توان مانند بلوک هایی در نظر گرفت که آرایش های مختلفشان پدید آورنده طرح های گوناگونی برای شبکه توزیع است.از دیدگاه قابلیت اطمینان ، برای مدل سازی کل یک شبکه توزیع ، تقریبا همه اطلاعات مورد نیاز را با داشتن مشخصات المان های آن می توان بدست آورد . مدل کل سیستم از ترکیب کردن مدل المان های اصلی تشکیل دهنده سیستم حاصل می شود.
2-2 پارامترهای قابلیت اطمینان المان های شبکه
برای هر یک از المان های شبکه توزیع ، می توان تعدادی پارامترقابلیت اطمینان تعریف کرد. در یک مدل ساده شده قابلیت اطمینان ، نرخ خرابی و مدت زمان تعمیر، پارامترهای اساسی هستند .تحلیل دقیق بسیاری از المان های سیستم ، از طریق پارامترهای زیر صورت می گیرد:
2-2-1 نرخ خرابی اتصال کوتاه دائم (λp)
تعداد خرابی ها یی است که در طول یک سال توسط اتصال کوتاه های دائم ، برای یک المان پیش می آیند. بر اثر وقوع چنین اتصال هایی ، جریان های اتصال کوتاه در سیستم جاری می شود و حفاظت های سیستم را تحریک می کنند.برای رفع اتصالی و تعمیرات احتمالی ، اعزام گروه تعمیرات به محل ضروری است.
2-2-2 نرخ خرابی اتصال کوتاه لحظه ای (λT)
تعداد خرابی ها یی است که در طول یک سال توسط اتصال کوتاه های لحظه ای ، برای یک المان پیش می آیند. بر اثر وقوع چنین اتصال هایی ، جریان های اتصال کوتاه در سیستم جاری می شوند ؛ ولی با یک بار قطع و وصل شدن مدار ، خود بخود رفع می گردند.
2-2-3 متوسط زمان تعمیر ( MTTR)
مدت زمان قابل انتظار برای تعمیر خرابی یک المان است . ( این زمان از لحظه وقوع خرابی محاسبه می شود.)
2-2-4 متوسط زمان سوئیچینگ ( MTTS)
بیانگر مدت زمانی است که پس از وقوع اتصالی ، طول می کشد تا یک جداکننده عمل نماید. اگر عملکرد جداکننده دستی باشد ، این زمان شامل مدت زمانی است که به گروه تعمیرات اطلاع داده می شود تا آنها به محل اتصالی برسند را شامل می شود. هم چنین جداکننده های اتوماتیک ( ریکلوزرها) ، این مدت زمان بسیار کوچکتر از حالت دستی می باشد.
2-2-5 احتمال خرابی در بهره برداری (POF)
احتمال خرابی المانی است که قرار بوده کارکند ( سالم باشد ) برای مثال اگر یک ریکلوزر از یکصد باری که به آن فرمان داده شده پنج بار عمل نکند، POF آن 5% است . این پارامتر بیشتر در مورد کلیدها و ادوات حفاظتی تعریف می شود.
2-2-6 متوسط زمان سرویس (MTTM )
متوسط مدت زمان، که سرویس برنامه ریزی شده یک المان است.
همه پارامترهای فوق اهمیت دارند ، ولی به لحاظ سابقه تاریخی ، نرخ خرابی ، از بقیه مرسوم تر است . دلیل این امر آن است که این پارامتر یکتا بوده و در همه انواع ارزیابی های قابلیت اطمینان کمیتی اساسی محسوب می شود.
برای محاسبه نرخ خرابی روش های محاسباتی گوناگونی وجود دارد که به اختصار به شرح آن می پردازیم :
2-3 محاسبه نرخ خرابی از منحنی وانی شکل
منحنی وانی شکل از یک نرخ خرابی بزرگ آغاز شده ( جوانمرگی ) ، به یک مقدار تقریبا ثابت افت کرده ( دوره عمر مفید) و سپس مجدداً رو به افزایش می گذارد ( دوره پیری )نام دیگر منحنی وانی شکل ، تابع خطر وانی شکل است . عبارت نرخ خطر نیز در ارزیابی های قابلیت اطمینان متداول است که در واقع معادل دیگری برای نرخ خرابی می باشد.