9
Chương
2.
CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH
GIÁ ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN
PHỐI
2.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY [1], [3]
2.1.1. Phương pháp ñồ thị giải tích:
Phương pháp này bao gồm việc lập sơ ñồ ñộ tin cậy và áp dụng
phương pháp giải tích bằng ñại số Boole, lý thuyết xác suất thống
kê, tập hợp ñể tính toán ñộ tin cậy.
2.1.2. Phương pháp không gian trạng thái:
Trong phương pháp này hệ thống ñược diễn tả bởi các trạng
hoạt ñộng và các khả năng chuyển giữa các trạng thái ñó.
Phương pháp không gian trạng thái có thể sử dụng quá trình
ngẫu nhiên Markov ñể tính xác suất trạng thái và tần suất trạng thái,
từ ñó tính ñược các chỉ tiêu ñộ tin cậy của hệ thống.
2.1.3. Phương pháp cây hỏng hóc:
Phương pháp cây hỏng hóc ñược mô tả bằng ñồ thị quan hệ
nhân quả giữa các dạng hỏng hóc trong hệ thống, giữa hỏng hóc hệ
thống và các hỏng hóc thành phần trên cơ sở hàm ñại số Boole.
2.1.4. Phương pháp ñường tối thiểu:
Từ nút nguồn ñến nút phụ tải có thể có rất nhiều ñường, mỗi
ñường bao gồm một số phần tử nối tiếp nối liền nút nguồn với nút
phụ tải. Đường tối thiểu là ñường trong ñó không có nút nào xuất
hiện 2 lần.
2.1.5. Phương pháp lát cắt tối thiểu:
Lát cắt bao gồm các phần tử mà khi các phần tử này ñồng
thời hỏng thì hệ thống sẽ hỏng. với giả thiết rằng mỗi phần tử ñều có
khả năng tải ñáp ứng nhu cầu của phụ tải. Lát cắt tối thiểu là lát cắt
bao gồm số lượng tối thiểu các phần tử. Khi hệ thống hỏng do tất cả
các phần tử của một lát cắt tối thiểu bị hỏng.
10
2.2. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI THEO TIÊU CHUẨN IEEE 1366 [5], [7]
2.2.1. Tần suất mất ñiện trung bình của hệ thống, SAIFI
(System average interruption frequency index):
.N
i i
SAIFI =
N
i
λ
∑
[2.1]
Ở ñây
λ
i
là cường ñộ mất ñiện và N
i
là số khách hàng của
nút phụ tải thứ i. Chỉ tiêu này xác ñịnh số lần mất ñiện trung bình
của 1 khách hàng trong 1 năm.
.N
i i
λ
∑
: Tổng số lần mất ñiện của khách hàng.
N
i
: Tổng số khách hàng ñược phục vụ.
2.2.2. Thời gian mất ñiện trung bình của hệ thống, SAIDI
(System average interruption duration index) :
T .N
i i
SAIDI =
N
i
∑
[2.2]
T .N
i i
∑
: Thời gian mất ñiện của khách hàng.
N
i
: Tổng số khách hàng.
Ở ñây T
i
là thời gian mất ñiện trung bình hàng năm và N
i
là số khách hàng của nút phụ tải thứ i .
Chỉ tiêu này xác ñịnh thời gian mất ñiện trung bình của 1
khách hàng trong 1 năm.
2.2.3. Thời gian mất ñiện trung bình của khách hàng, CAIDI
(Customer average interruption duration index):
T N
SAIDI
i i
CAIDI =
N SAIFI
i i
.
.
λ
∑
=
∑
[2.3]
T N
i i
.
∑
: Tổng số thời gian mất ñiện của khách hàng.
11
N
i i
.
λ
∑
: Tổng số lần mất ñiện của khách hàng.
Chỉ tiêu này xác ñịnh thời gian mất ñiện trung bình của 1
khách hàng trong 1 năm cho 1 lần mất ñiện.
2.2.4. Độ sẳn sàng phục vụ trung bình, ASAI (Average service
availability index):
8760.N - T .N
i i i
ASAI =
8760.N
i
∑ ∑
[2.4]
8760.N - T .N
i i i
∑ ∑
: Số giờ khách hàng ñược cung cấp ñiện.
8760.N
i
: Số giờ khách hàng cần cung cấp ñiện.
Chỉ tiêu này xác ñịnh mức ñộ sẳn sàng hay ĐTC hệ thống.
2.2.5. Năng lượng không ñược cung cấp ,ENS (Energy not
supplied index):
ENS = P .T
i i
∑
[2.5]
Ở ñây P
i
là tải trung bình ñược nối vào nút tải thứ i .
Chỉ tiêu này xác ñịnh sản lượng ñiện bị mất ñối với hệ
thống trong 1 năm.
2.2.6. Điện năng trung bình không ñược cung cấp , AENS hay
mất ñiện hệ thống trung bình (Average Energy not supplied
index):
P .T
i i
AENS =
N
i
∑
[2.6]
P .T
i i
∑
: Tổng ñiện năng không cung cấp ñược.
N
i
: Tổng số khách hàng ñược phục vụ.
Chỉ tiêu này xác ñịnh sản lượng ñiện bị mất trung bình ñối
với 1 khách hàng trong 1 năm.
12
2.3. CÁC VÍ DỤ SƠ ĐỒ LĐPP DÙNG ĐỂ TÍNH TOÁN ĐỘ TIN
CẬY THEO TIÊU CHUẨN IEEE – 1366 [5]
2.3.1. Lưới ñiện hình tia không phân ñoạn
Xét sơ ñồ lưới ñiện như hình 2.6. Các sự cố xảy ra trên mỗi
ñoạn 1,2,3,4 hoặc trên các nhánh rẽ a, b, c, d ñều làm máy cắt ñầu
nguồn tác ñộng và toàn hệ thống sẽ bị mất ñiện.
Sau khi sự cố ñược khắc phục máy cắt sẽ ñược ñóng lại ñể
phục hồi việc cấp ñiện. các chỉ tiêu về ñộ tin cậy cho các nút tải A,
B, C, D là như nhau.
2.3.2. Lưới ñiện hình tia rẽ nhánh có bảo vệ bằng cầu chì :
Thực tế ñối với LĐPP hiện nay tại ñầu mỗi nhánh rẽ thường
ñược lắp ñặt các cầu chì tự rơi như trong hình 2.7.
Khi ngắn mạch xảy ra trên các nhánh rẽ thì cầu chì sẽ tác
ñộng, nhánh rẽ bị sự cố ñược tách ra, không làm ảnh hưởng ñến các
tải khác. Do ñó các chỉ tiêu về ĐTC của hệ thống sẽ ñược thay ñổi.
Trong trường hợp này các chỉ tiêu về ĐTC sẽ ñược cải thiện cho
tất cả các nút tải.
13
2.3.3. Lưới ñiện hình tia phân ñoạn bằng các dao cách ly và rẽ
nhánh có bảo vệ bằng cầu chì
Biện pháp tăng cường ñộ tin cậy khác là lắp ñặt dao cách
ly tại các ñiểm hợp lý trên trục chính.
Khi có sự cố trên các ñoạn trục chính máy cắt ñầu nguồn sẽ
ñược cắt ra. Sau ñó ñoạn bị sự cố sẽ ñược xác ñịnh và dao cánh ly sẽ
cách ly ñoạn sự cố ra ñể sửa chữa, máy cắt ñược ñóng lại ñể cấp
ñiện cho các phụ tải trước ñoạn bị sự cố. Trong trường hợp này
những chỉ tiêu ñộ tin cậy của các nút tải A, B, C ñược cải thiện. Mức
ñộ cải thiện sẽ lớn hơn ñối với những ñiểm gần nguồn và ít hơn nếu
xa nguồn, chỉ tiêu tại nút D không thay ñổi vì không thể cách ly
ñược nữa nếu sự cố xảy ra trên ñoạn này. Với những ñiểm cách ly
như trên hình 2.8.
2.3.4 - Lưới ñiện hình tia phân ñoạn bằng máy cắt :
Trong thực tế ñể tăng cường ñộ tin cậy lưới ñiện phân phối
người ta cũng sử dụng máy cắt ñể phân ñoạn. Với sơ ñồ hình 2.9.
Trong trường hợp này khi có sự cố trên các ñoạn, máy cắt phân
14
ñoạn sẽ tác ñộng cắt ñoạn bị sự cố ra và các ñoạn trước máy cắt
phân ñoạn vẫn ñược liên tục cấp ñiện. Các chỉ tiêu ñộ tin cậy cho
các nút tải sẽ ñược cải thiện hơn trường hợp phân ñoạn bằng dao
cách ly, do máy cắt có thể tự ñộng cắt ñoạn sự cố ra khỏi lưới, nên
số lần mất ñiện và thời gian mất ñiện sẽ thấp hơn.
2.3.5. Lưới ñiện kín vận hành hở :
Nhiều hệ thống lưới phân phối kín có các ñiểm mở ñể hệ
thống hoạt ñộng hiệu quả như là một mạng hình tia, nhưng khi có
một sự cố trong hệ thống các ñiểm mở có thể ñược ñóng, mở hợp
lý ñể phục hồi việc cung cấp ñiện cho các tải không ñược liên kết
với nguồn. Qui trình hoạt ñộng này có ảnh hưởng rõ rệt ñối với các
chỉ tiêu ñộ tin cậy của nút tải, bởi vì các nút tải bị tách khỏi nguồn
cho ñến khi hoàn thành việc sửa chữa có thể chuyển sang một nguồn
khác của hệ thống .
Theo kết quả trên chúng ta thấy rằng, lưới ñiện ñược phân
ñoạn sẽ có các chỉ tiêu về ñộ tin cậy tốt hơn không phân ñoạn,
phân ñoạn bằng máy cắt tốt hơn dao cách ly, hệ thống mạch vòng có
nhiều nguồn sẽ tốt hơn một nguồn và có thời gian mất ñiện ít nhất.
Tuy nhiên, việc phân ñoạn bằng loại thiết bị gì, số lượng bao nhiêu,
ñặt ở vị trí nào là bài toán tối ưu về kinh tế- kỹ thuật mà chúng ta sẽ
nghiên cứu ở phần sau.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét