Tài liệu Giáo trình môn học: Vận hành hệ thống điện_Chương 5 doc

Män hc: Váûn hnh Hãû thäúng âiãûn

Nhọm Nh mạy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Â Nàơng
.
61
Chỉång 5

CẠC PHỈÅNG PHẠP ÂẠNH GIẠ ÂÄÜ TIN CÁÛY
CU CẠC SÅ ÂÄƯ CUNG CÁÚP ÂIÃÛN

5.1 KHẠI NIÃÛM CHUNG
Âãø âạnh giạ âäü tin cáûy ca cạc så âäư cung cáúp âiãûn, ta cáưn phi kho sạt nhỉỵng chè
tiãu âënh lỉåüng cå bn vãư âäü tin cáûy ca cạc så âäư näúi âiãûn khạc nhau ca hãû thäúng cung
cáúp âiãûn. Cạc chè tiãu âọ l: Xạc sút lm viãûc an tan P(t) ca hãû thäúng trong khang
thåìi gian t kho sạt, thåìi gian lm viãûc an ton trung bçnh T giỉỵa cạc láưn sỉû cäú, hãû säú sàơn
sng A ca hãû, thåìi gian trung bçnh sỉỵa chỉỵa sỉû cäú, sỉ chỉỵa âënh k....
Tênh tọan âäü tin cáûy ca så âäư cung cáúp âiãûn nhàòm xạc âënh giạ trë trung bçnh
thiãût hải hng nàm do ngỉìng cung cáúp âiãûn, phủc vủ b
i tọan tçm phỉång ạn cung cáúp
âiãûn täúi ỉu hi ha giỉỵa 2 chè tiãu: Cỉûc tiãøu väún âáưu tỉ v cỉûc âải mỉïc âäü âm bo cung
cáúp âiãûn.
Trong chỉång ny s trçnh by mäüt säú phỉång phạp tênh tọan cạc chè tiãu âäü tin
cáûy ca cạc så âäư cung cáúp âiãûn.

5.2 PHỈÅNG PHẠP CÁÚU TRỤC NÄÚI TIÃÚP - SONG SONG CẠC PHÁƯN TỈÍ
Phỉång phạp ny xáy dỉûng mäúi quan hãû trỉûc tiãúp giỉỵa âäü tin cáûy ca hãû thäúng våïi
âäü tin cáûy ca cạc pháưn tỉí â biãút. Phỉång phạp bao gäưm viãûc láûp så âäư âäü tin cáûy v ạp
dủng phỉång phạp gii têch bàòng âải säú Boole v l thuút xạc sút cạc táûp håü
p âãø tênh
tọan âäü tin cáûy.

5.2.1
Så âäư âäü tin cáûy

Så âäư âäü tin cáûy ca hãû thäúng âỉåüc xáy dỉûng trãn cå såí phán têch nh hỉåíng ca
hng học pháưn tỉí âãún hng học ca hãû thäúng. Vç váûy så âäư âäü tin cáûy thỉåìng khạc våïi så
âäư váût l. Vê dủ 4 bạnh ätä xem nhỉ näúi song song trong så âäư váût l, nhỉng trong så âäư
âäü tin cáûy phi xem 4 bạnh âọ màõc näúi tiãúp vç báút cỉï mäüt bạnh no âọ hng cng dáùn âãún
xe hng phi ngỉìng....
Så âäư âäü tin cáûy bao gäưm:
- Cạc nụt: Nụt ngưn, nụt ti v cạc nụt trung gian- l chäù näúi tiãúp ca êt nháút 3
nhạnh.
- Cạc nhạnh: âỉåüc v bàòng cạc khäúi hçnh chỉỵ nháût mä t trả
ng thại täút ca pháưn
tỉí. Pháưn tỉí bë hng tỉång ỉïng våïi viãûc xọa khäúi ca pháưn tỉí âọ ra khi så âäư.
Nhạnh v nụt tảo thnh mảng lỉåïi näúi liãưn nụt phạt v nụt ti ca så âäư. Cọ thãø cọ
nhiãưu âỉåìng näúi tỉì nụt phạt âãún nụt ti, mäùi âỉåìng gäưm nhiãưu nhạnh näúi tiãúp.
Män hc: Váûn hnh Hãû thäúng âiãûn

Nhọm Nh mạy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Â Nàơng
.
62
Theo så âäư, trảng thại täút ca hãû thäúng l trảng thại trong âọ cọ êt nháút mäüt âỉåìng
näê tỉì nụt phạt vo nụt ti. Trảng thại hng ca hãû thäúng khi nụt phạt bë tạch råìi våïi nụt
ti do hng học cạc pháưn tỉí.
Âäúi våïi HTÂ så âäư âäü tin cáûy cọ thãø trng hồûc khäng trng våïi så âäư näúi âiãûn
(Så âäư váût l ) ty thüc vo tiãu chøn hng học ca hãû thäúng âỉåüc lỉûa chn.
Vê dủ : Cọ så âäư âiãûn gäưm 4 âỉåìng dáy song song nhỉ hçnh v sau:

H. c



H b

Hçnh 5-1

Tiãu chøn hng học (TCHH) ca hãû thäúng âàût ra l: Cäng st ca lỉåïi khäng â
truưn ti cäng sút cho phủ ti.
Ta xẹt 3 trỉåìng håüp:
a/ Kh nàng ti 4 âỉåìng dáy âãưu âạp ỉïng cäng sút phủ ti, hãû thäúng s hng khi
c 4 âỉåìng dáy bë hng v så âäư âäü tin cáûy trng våïi så âäư âiãûn (Hçnh 5-1a).
b/ Kh nàng ti ca êt nháút 3 âỉåìng dáy måiï â cäng sút cung cáúp cho phủ ti,
khi âọ hãû thäúng s hng khi cọ 2 âỉåìng dáy tråí lãn bë hng, ta cọ så âäư âäü tin cáûy khạc
våê så âäư âiãûn (hçnh 5-1b).
c/ Kh nàng ti ca c 4 âỉåìng dáy måïi âạp ỉïng âỉåüc cäng sút phủ ti. Trong
trỉåìng håüp ny hãû thäú
ng s hng khi chè cáưn hng 1 âỉåìng dáy báút k, vç váûy så âäư âäü tin
cáûy s l så âäư näúi tiãúp cạc pháưn tỉ nhỉ (Hçnh 5-1c) khạc våïi så âäư âiãûn.
Så âäư âäü tin cáûy nhỉ trãn chè thnh láûp âỉåüc khi pháưn tỉí chè cọ 2 trảng thại: täút
hồûc hng v hãû thäúng cng chè cọ 2 trảng thại âọ.
Ta láưn lỉåüt xẹt cạc så âäư sau:
* Så âäư cạc pháưn tỉí näúi tiãúp.
* Så âäư cạc pháưn tỉ song song.
* Så âäư cạc pháưn tỉ màõc häøn håüp.

5.2.2
Âäü tin cáûy ca så âäư cạc pháưn tỉí näúi tiãúp

Män hc: Váûn hnh Hãû thäúng âiãûn

Nhọm Nh mạy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Â Nàơng
.
63
Xẹt så âäư âäü tin cáûy ca hãû thäúng gäưm n pháưn tỉí näi tiãúp nhỉ hçnh 5-2 (trong âọ: N l
nụt ngưn v T l nụt ti)




Hçnh 5-2

Gi sỉí â biãút cỉåìng âäü hng học ca n pháưn tỉí láưn lỉåüt l λ
1
,λ
2
, λ
3
,...,λ
n
v thåìi
gian phủc häưi trung bçnh τ
i
ca cạc pháưn tỉí. Vç cạc pháưn tỉí näúi tiãúp trong så âäư âäü tin cáûy
nãn hãû thäúng chè lm viãûc an tan khi táút c n pháưn tỉí âãưu lm viãûc täút, gi thiãút cạc pháưn
tỉí âäüc láûp nhau.
Xạc sút trảng thại täút ( âäü tin cáûy ) ca hãû thäúng l:
∏

=
==
n
i
H
tPitPntPitPtPtP
1
21
)()()...()......().()(
(5-1)
Trong âọ: P
i
(t) l xạc sút lm viãûc täút (trảng thại täút) ca pháưn tỉí thỉï i trong
khang thåìi gian t.
Våïi gi thiãút thåìi gian trung bçnh lm viãûc an tan T ca pháưn tỉí cọ phán bäú m,
nghéa l:

t
i
etPi
.
)(
λ
−
=

t
t
n
i

H
eetPitP
n
i
i
Λ−
−
=
=
∑
==
=
∏
1
.
1
)()(
λ
(5-2)
Trong âọ :

∑
=
=Λ
n
i
i
1
λ
(5-3)

Λ
âỉåüc gi l cỉåìng âäü hng học ca hãû thäúng.
Thåìi gian váûn hnh an tan trung bçnh ca hãû thäúng l:

Λ
=
1
H
T
(5-4)
Gi thiãút ràòng thåìi gian phủc häưi (sỉía chỉỵa sỉû cäú) ca pháưn tỉí cọ phán bäú m,
khi âọ cỉåìng âäü phủc häưi
µ
i
=1/
τ
i
, tỉì âáy cọ thãø xạc âënh âỉåüc thåìi gian phủc häưi trung
bçnh ca hãû thäúng l:

Män hc: Váûn hnh Hãû thäúng âiãûn

Nhọm Nh mạy âiãûn - Bäü män Hãû thäúng âiãûn - ÂHBK Â Nàơng
.
64

Λ
==
∑

∑
∑
=
=
=
n
i
ii
n
i
i
n
i
ii
H
1
1
1
τλ
λ
τλ
τ
(5-5)
hồûc
µµ
λ
τλ
τ
11
1

1
=
Λ
=
Λ
=
∑
∑
=
=
n
i
i
i
n
i
ii
H
(5-6)
Trong âọ :
H
τ
µ
1
=
v ta nháûn tháúy T
H
>>
τ
H

Hãû säú sàơn sng ca hãû thäúng l :

µ
µ
τ
+Λ
=
+
=
HH
H
H
T
T
A
(5-7)
Hm tin cáûy ca tan hãû thäúng s l :

t
H
eAtR
.
.)(
Λ−
=
(5-8)
Xạc sút trảng thại hng ca hãû:

).....(1)(1)(

21 nHH
PPPtPtQ −=−=
(5-9)
Cạc cäng thỉïc trãn cho phẹp ta âàóng trë cạc pháưn tỉí näúi tiãúp thnh mäüt pháưn tỉí
tỉång âỉång khi biãún âäøi så âäư.
Vê dủ 5-1:
Xẹtï lỉåïi âiãûn nhỉ hçnh v:


Hçnh 5-3

Cạc säú liãûu cho trỉåïc:
λ
1
= 0,02 [1/nàm];
λ
2
= 0,01 [1/nàm];
λ
3
= 1 [1/nàm];
λ
4
= 0,01 [1/nàm];

τ
1
=12 [h] ;
τ
2

= 6 [h] ;
τ
3
= 20 [h] ;
τ
4
= 40 [h];
Xạc âënh âäü sàơn sng A, âäü khäng sàơn sng A*, âäü tin cáûy R(t) åí thåìi gian kho
sạt t = 1 nàm ?
Gii:
Theo (5-3) ta cọ :
Cỉåìng âäü hng học ca hãû thäúng:
1/nam 06.101.0101.0*302.0
6
1
=+++==Λ
∑
i
λ


h
ii
42,19
06,1
40.01,020.16.01,0.312.02,01
6
1
=
+++

=
Λ
=
∑
τλτ

Mọn hoỹc: Vỏỷn haỡnh Hóỷ thọỳng õióỷn

Nhoùm Nhaỡ maùy õióỷn - Bọỹ mọn Hóỷ thọỳng õióỷn - HBK aỡ Nụng
.
65
1/nam 00222,0
8760
42,19
==


Cổồỡng õọỹ phuỷc họửi cuớa hóỷ :
1/nam 2,451
00222,0
11
===

à

ọỹ sụn saỡng:
9977,0
06,12,451
2,451
=

+
=
+
=
à
à
A

ọỹ khọng sừn saỡng :
0023.09977,011 === AA

Haỡm tin cỏỷy :
tt
eeAtR
06,1
.9977,0.)(

==

Taỷi t=1 nm :
346,0.9977,0)(
06,1
==

etR


5.2.3
ọỹ tin cỏỷy cuớa sồ õọử caùc phỏửn tổớ song song

Sồ õọử õọỹ tin cỏỷy nhổ trón hỗnh 5-4
Hóỷ thọỳng laỡm vióỷc tọỳt khi coù ờt nhỏỳt mọỹt
phỏửn tổớ tọỳt vaỡ seợ hoớng khi tỏỳt caớ caùc phỏửn tổớ õóửu
bở hoớng.
óứ thuỏỷn tióỷn trong trổồỡng hồỹp naỡy ta tờnh xaùc
suỏỳt sổỷ cọỳ Q
H
(t) cuớa toỡan hóỷ.
Hóỷ sổỷ cọỳ khi toỡan bọỹ n phỏửn tổớ bở sổỷ cọỳ:

Hỗnh 5-4


=
==
n
i
inH
tQtQtQtQtQ
1
21
)()()........().()(
(5-10)
Trong õoù Q
i
(t) vồùi i=1,n laỡ xaùc suỏỳt sổỷ cọỳ cuớa phỏửn tổớ thổù i trong khoớang thồỡi gian
t khaớo saùt: Q
i
(t)=1 - P

i
(t)
Giaớ thióỳt:
thỗ bióứu thổùc (5-10) coù thóứ vióỳt laỷi :


=

=
n
i
t
H
i
etQ
1
)1()(

(5-11)
ọỹ tin cỏỷy cuớa hóỷ thọỳng :


=

==
n
i
t
HH
i

etQtP
1
)1(1)(1)(

(5-12)
t
i
i
etP


=)(