Luận văn Lựa chọn thông số cấu trúc Hệ thống cung cấp điện đô thị có xét đến chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện

Đô thị là nơi tập trung dân cư với mật độ lớn, từ giữa thế kỷ XX do quá trình công nghiệp hoá, tăng năng suất lao động nên tốc độ đô thị hoá trên thế giới tăng nhanh về số lượng, kích thước và dân số: Ví dụ: + Dân số của thủ đô Tokyo năm 2004 chiếm khoảng gần 30% dân số Nhật Bản. + Trên thế giới có hơn 300 thành phố trên 1 triệu dân. + Hiện nay dân số thế giới khoảng trên 7 tỷ người thì hơn một nửa số đó sống tại các đô thị. + Ở nước ta nhịp độ tăng dân số đô thị cũng khá rõ rệt, năm 2000 ở Hà Nội dân số khoảng 2,6 triệu dân và theo thống kê hiện nay tăng lên khoảng 6,5 triệu dân. Phụ tải điện của đô thị bao gồm công nghiệp, giao thông, sinh hoạt dân dụng và các công trình xã hội, thủ công nghiệp, nông nghiệp ngoại thành với tỷ lệ tuỳ theo mức phát triển của đô thị. Theo thống kê của tổ chức RCAICE, ENERTEAM tại một số thành phố như Hà Nội, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh đưa ra như sau: Năng lượng điện tiêu thụ khu vực nhà ở, công trình công cộng chiếm 23-24%, khu công nghiệp chiếm 54% và giao thông vận tải chiếm 22-23% trên tổng số năng lượng tiêu dùng. Như vậy đô thị là một phụ tải lớn, đa dạng và rất quan trọng có liên quan mật thiết đến các lĩnh vực khác như văn hoá, chính trị, xã hội .Do đó HTCCĐĐT cần phải đáp ứng được chất lượng điện năng phục vụ cũng như tính liên tục cung cấp điện. Đất nước ta đang trong giai đoạn đổi mới, quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá diễn ra một cách nhanh chóng. Cùng với quá trình đó là sự hình thành nhiều đô thị mới và nâng cấp, cải tạo các đô thị đã có. Việc quy hoạch, thiết kế được một hệ thống cơ sở hạ tầng trong đó có Hệ thống cung cấp điện vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ quan đô thị mà vẫn kinh tế trong một thời gian đủ dài đang là vấn đề được quan tâm. Chính vì vậy đề tài “ Lựa chọn thông số cấu trúc Hệ thống cung cấp điện đô thị có xét đến chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện” đưa ra giải pháp đáp ứng được yêu cầu thực tế trên.

doc85 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 14/05/2013 | Lượt xem: 1192 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Luận văn Lựa chọn thông số cấu trúc Hệ thống cung cấp điện đô thị có xét đến chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Viện đài tạo sau đại học -------------o0o-------------  Đề tài: “ Lựa chọn thông số cấu trúc Hệ thống cung cấp điện đô thị có xét đến chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện” Chuyên ngành: Điện Mã số ngành: Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Đặng Quốc Thống Học viên thực hiện: Bùi Thị Thiệp Lớp: Cao học điện Khoá: 17 HÀ NỘI - 2010   LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trình bày trong bản luận văn này là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào trước đó. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong bản luận văn của tôi đều được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Bùi Thị Thiệp LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn trường đại học Nông nghiệp Hà Nội, khoa sau đại học, khoa Cơ-Điện trường đại học Nông nghiệp Hà Nội. Tôi xin được tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS Đặng Quốc Thống, giảng viên trường đại học Bách khoa Hà Nội, thày là người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin trân trọng cảm ơn các đồng nghiệp của mình tại Công ty TNHH MTV Điện lực Hải Dương đã giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập tài liệu hoàn thành luận văn này. Trong quá trình thực hiện đề tài chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến của các thày, cô giáo và các bạn. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Bùi Thị Thiệp DANH MỤC VIẾT TẮT ĐDRN : Đường dây rẽ nhánh ĐDTC : Đường dây trục chính ĐDTA : Đường dây trung áp LHA : Lưới hạ áp LTA : Lưới trung áp LPP : Lưới phân phối MBA : Máy biến áp TBA : Trạm biến áp TBAPP : Trạm biến áp phân phối MBATG : Máy biến áp trung gian TBATG : Trạm biến áp trung gian HTĐ : Hệ thống điện HTCCĐ : Hệ thống cung cấp điện HTCCĐĐT : Hệ thống cung cấp điện đô thị ĐTCCCĐ : Độ tin cậy cung cấp điện DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Hình dáng chung của HTCCĐĐT Hình1.2 Sơ đồ HTĐ đô thị ở giai đoạn phát triển Hình 1.4 Đồ thị biến thiên theo thời gian của các hàm p(t) và q(t) Hình 1.5 Đồ thị hàm λ(t) theo thời gian t Hình 1.6: Sơ đồ khối nguyên lý tự động thiết kế Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc TBAPP Hình 2.2: Sơ đồ khối các bước tính toán chọn thông số cấu trúc LHA Hình 3.1 sơ đồ cấu trúc TBATG Hình 3.2 : Sơ đồ khối các bước tính toán chọn thông số cấu trúc LTA DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Các cấp điện áp của HTĐ đô thị một số thành phố trên thế giới Bảng 2.1 Giá mất điện cho quy hoạch, thiết kế hệ thống điện của Canada [USD/kwh] Bảng 2.2 Các thông số của ĐDRN Bảng 2.3 Kiểm tra điều kiện phát nóng dài hạn của ĐDRN. Bảng 2.4 Tiết diện hợp lý của ĐDRN Bảng 2.5 Các thông số của ĐDTC Bảng 2.6 Tiết diện hợp lý của ĐDTC Bảng 2.7: Thông số các máy biến áp của phương án TBAPP Bảng 2.8 Công suất TBAPP hợp lý khi không thực hiên giải pháp nâng cao ĐTC cung cấp điện. Bảng 2.9 Thông số các máy biến áp của phương án TBAPP Bảng 2.10 Công suất TBAPP hợp lý khi thực hiên giải pháp nâng cao ĐTC cung cấp điện. PHẦN MỞ ĐẦU I: Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu. Đô thị là nơi tập trung dân cư với mật độ lớn, từ giữa thế kỷ XX do quá trình công nghiệp hoá, tăng năng suất lao động nên tốc độ đô thị hoá trên thế giới tăng nhanh về số lượng, kích thước và dân số: Ví dụ: + Dân số của thủ đô Tokyo năm 2004 chiếm khoảng gần 30% dân số Nhật Bản. + Trên thế giới có hơn 300 thành phố trên 1 triệu dân. + Hiện nay dân số thế giới khoảng trên 7 tỷ người thì hơn một nửa số đó sống tại các đô thị. + Ở nước ta nhịp độ tăng dân số đô thị cũng khá rõ rệt, năm 2000 ở Hà Nội dân số khoảng 2,6 triệu dân và theo thống kê hiện nay tăng lên khoảng 6,5 triệu dân. Phụ tải điện của đô thị bao gồm công nghiệp, giao thông, sinh hoạt dân dụng và các công trình xã hội, thủ công nghiệp, nông nghiệp ngoại thành với tỷ lệ tuỳ theo mức phát triển của đô thị. Theo thống kê của tổ chức RCAICE, ENERTEAM tại một số thành phố như Hà Nội, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh đưa ra như sau: Năng lượng điện tiêu thụ khu vực nhà ở, công trình công cộng chiếm 23-24%, khu công nghiệp chiếm 54% và giao thông vận tải chiếm 22-23% trên tổng số năng lượng tiêu dùng. Như vậy đô thị là một phụ tải lớn, đa dạng và rất quan trọng có liên quan mật thiết đến các lĩnh vực khác như văn hoá, chính trị, xã hội….Do đó HTCCĐĐT cần phải đáp ứng được chất lượng điện năng phục vụ cũng như tính liên tục cung cấp điện. Đất nước ta đang trong giai đoạn đổi mới, quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá diễn ra một cách nhanh chóng. Cùng với quá trình đó là sự hình thành nhiều đô thị mới và nâng cấp, cải tạo các đô thị đã có. Việc quy hoạch, thiết kế được một hệ thống cơ sở hạ tầng trong đó có Hệ thống cung cấp điện vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ quan đô thị mà vẫn kinh tế trong một thời gian đủ dài đang là vấn đề được quan tâm. Chính vì vậy đề tài “ Lựa chọn thông số cấu trúc Hệ thống cung cấp điện đô thị có xét đến chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện” đưa ra giải pháp đáp ứng được yêu cầu thực tế trên. II: Đối tượng, mục tiêu và ý nghĩa khoa học thực tiễn của luận văn. Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện đến việc lựa chọn thông số cấu trúc của HTCCĐĐT. Mục tiêu của luận văn là xây dựng được phương pháp lựa chọn thông số cấu trúc của HTCCĐĐT khi có xét đến chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện. Trong luận văn này sử dụng nguyên lý tự động thiết kế, hàm chi phí vòng đời và phương pháp khoảng chia kinh tế để xây dựng nên phương pháp lựa chọn thông số cấu trúc cho HTCCĐĐT . Kết quả nghiên cứu, tính toán trong luận văn giúp những người làm công tác quan lý thấy được Hệ thống điện đang vận hành còn kinh tế không, khi nào thì cần phải đầu tư cải tạo mới; giúp những nguời làm công tác quy hoạch, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho đô thị dễ dàng lập được một dự án có chất lượng tốt, ngoài ra luận văn còn là một tài liệu tham khảo có giá trị cho các bạn đồng nghiệp. III: Các nội dung nghiên cứu trong luận văn. 1: Tổng quan chung về lưới điện đô thị, xu hướng phát triển hệ thống cung cấp điện đô thị, các phương pháp quy hoạch lưới điện đô thị và khái niệm chung về độ tin cậy cung cấp điện. 2: Lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện hạ áp đô thị khi xét đến độ tin cậy cung cấp điện. 3: Lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện trung áp đô thị và số phân đoạn tối ưu khi xét đến chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện. Phần I: Tổng quan về HTCCĐ Đô thị I.1 Tổng quan về lưới điện đô thị Lưới cung cấp điện đô thị thường là các cấp 35-110 kV nối với hệ thống 220-500 kV của lưới điện quốc gia. Các phụ tải chủ yếu nối ở lưới phân phối 6-10 KV và hạ áp 0,4 kV, có thể có một số xí nghiệp lớn nối trực tiếp với lưới 35-110 kV. Tuỳ theo loại đô thị, lưới cung cấp điện có hình dáng khác nhau, nhưng có đặc điểm chung là bao gồm hai bộ phận: Các trạm biến áp (TBA) và mạng lưới với các cấp điện áp khác nhau. Như vậy hệ thống cung cấp điện đô thị có thể phân thành hai phần: Phần I: Bao gồm lưới cung cấp 35-110 kV và trạm giảm áp từ cấp 35;110 kV. Phần II đến phần V gồm cả lưới phân phối với các cấp điện áp từ 0,4 đến 10 kV. Các phần cụ thể được thể hiện trong hình 1.1 Phần lưới 35;110 kV hoặc cao hơn gọi là hệ thống cung cấp. Thanh góp 6-10 kV của TBA là tâm cung cấp điện của lưới đô thị. Phần thứ nhất nhằm phân phối điện năng giữa các vùng của đô thị. Ở những đô thị lớn có thể dung lưới 35-110 kV trực tiếp cho những hộ có công suất lớn. Vấn đề thiết kế, xây dựng hệ thống cung cấp có những đặc điểm và được xem như một bộ phận riêng của lưới điện. Phần thứ hai có nhiệm vụ phân phối điện năng trực tiếp giữa các phụ tải, bắt đầu từ thanh cái 6-10 kV của nguồn cung cấp và kết thúc điểm đưa tới hộ tiêu thụ. Lưới điện đô thị còn có đặc điểm là thường được thiết kế theo dạng vòng kín với những trạm biến áp có công suất từ 250 kVA đến 400 kVA, cung cấp cho các xí nghiệp công nghiệp, trạm điện kéo (giao thông), khu dân cư và vùng nông nghiệp ngoại thành.  Một đặc trưng quan trọng của hệ thống cung cấp điện đô thị là sử dụng mức điện áp cao (trên 1kV) và xuất hiện nhiều lần biến áp. Ví dụ trên hình 1.1 có hai lần biến áp35-110 kV/6-10 kV và 6-10 KV/0,4 kV và được coi là hệ thống hai cấp điện áp. Việc lựa chọn mức điện áp, số lần biến áp và dung lượng TBA được giải quyết trên cơ sở tính toán kinh tế- kỹ thuật, xuất phát từ cách tiếp cận hệ thống, coi hệ thống cung cấp điện đô thị như một tổng thể, khi đó việc chia thành hai bộ phận: Lưới cung cấp và lưới phân phối như trên chỉ là quy ước. Tuy nhiên cách tiếp cận hệ thống vẫn cho phép giải tích phân rã các phần và có xét đến những mối liên hệ giữa chúng. I.2 Xu hướng phát triển HTCCĐĐT. Việc lựa chọn cấu trúc tối ưu của HTCCĐĐT phụ thuộc rất nhiều vào lịch sử phát triển của đô thị và HTCCĐ của nó cũng như vào điều kiện cụ thể của đô thị hiện tại. Tuy nhiên dựa vào những yêu cầu, những tính chất chung của các HTĐ đô thị cũng như xu hướng phát triển chung của các đô thị hiện nay người ta đã tiến hành nghiên cứu xây dựng một HTĐ lý tưởng cho đô thị nói chung. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống này có thể làm cơ sở cho việc xây dựng HTĐ của những đô thị mới và phát triển HTĐ hiện có của các đô thị hiện nay. Trong HTĐ lý tưởng chỉ đề nghị sử dụng hai cấp điện áp là 110 và 22 kV. Vùng trung tâm đô thị nơi có mật độ phụ tải cao nhất được cung cấp điện bằng một trạm biến áp 110 kV công suất lớn. Vùng giữa và ngoại ô được cung cấp điện từ các trạm vòng trên đường vòng 110 kV bao quanh đô thị. Trạm 110 kV ở trung tâm đô thị được nối với các trạm vòng bằng đường cáp 110 kV dọc theo đường kính đô thị. Tất cả các nhà máy điện nằm trong hoặc ngoài phạm vi đô thị đều phát lên lưới vòng 110 kV. Số lượng trạm vòng chọn theo công suất tối ưu của phụ tải trong vùng và điều kiện cụ thể của đô thị. Để nâng cao độ tin cậy và tính linh hoạt của HTĐ các nguồn và trạm hạ áp trên đường vòng 110 kV được đặt xen kẽ với nhau. Khả năng tải của đường 110 kV được chọn sao cho đảm bảo được cung cấp điện trong các trường hợp sự cố từng phần của hệ thống. Hệ thống kiểu này đảm bảo cung cấp điện tối ưu cho đô thị trong thời gian dài với điều kiện phụ tải tăng trưởng không ngừng. Lý do chủ yếu là nó cho phép đưa dần điện áp cao vào hệ thống và mở rộng toàn bộ HTCCĐ nói chung mà không phải sửa chữa, biến đổi nhiều cấu trúc của HTĐ đã có của đô thị. Ví dụ khi phụ tải điện của đô thị tăng lên, ở những năm đầu tiên chỉ cần tăng cường đường vòng 110 KV bằng nhưng đường dây và trạm mới cùng kiểu. Mặt khác để đáp ứng nhu cầu cung cấp điện ở vùng trung tâm đô thị, chỉ cần xây dựng thêm các đường cáp 110 KV xuyên đô thị mới và những trạm đưa sâu 110/22 kV mới. Khi phụ tải đô thị tăng cao hơn nữa, chỉ cần xây dựng them các trạm biến áp siêu cao ở ngoại vi đô thị để nhận công suất từ hệ thống vào. Hệ thống lưới 110 kV có thể tách ra thành các phần riêng biệt làm việc song song qua lưới 380 kV của hệ thống. Ở giai đoạn phụ tải đã tăng rất cao, số trạm 380 kV xung quanh đô thị sẽ khá nhiều, có thể xây dựng hệ thống lưới 380 kV bao quanh đô thị. Khi ấy lưới 110 kKV cũ biến thành lưới phân phối. Đường vòng 110 kV bị tách dần và cuối cùng các đoạn đường dây 110 kV được nối với các trạm 380 kV và biến thành các đường đưa sâu. Sơ đồ nguyên lý HTĐ ở giai đoạn phát triển có thể được trình bày như hình 1.2.  Có thể thấy rằng quá trình phát triển HTĐ ở đây tương đối tuần tự và dễ dàng, cấu trúc HTĐ những năm trước tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển HTĐ ở những năm tiếp sau nó. Tuy nhiên thực hiện quá trình phát triển này cần đặc biệt lưu ý đến điều kiện cụ thể của đô thị cũng như các tiến bộ khoa học trong công nghiệp nói chung. Đối với các HTĐ đang hoặc sẽ xây dựng, vấn đề xây dựng hệ thống cung cấp điện theo sơ đồ phát triển HTĐ lý tưởng có thể thực hiện tương đối dễ dàng. Tuy nhiên hiện nay đa số các đô thị lớn lại có lịch sử phát triển rất lâu đời ( thườn trước cả khi ngành điện lực ra đời ) và HTCCĐ của các đô thị đó chịu ảnh hưởng rất lớn của việc này. Mặt khác, ở mỗi nước khác nhau thì phương pháp tính toán kinh tế- kỹ thuật cũng khác nhau nên HTĐ của mỗi nước cũng khác nhau. Tuy nhiên có thể thấy rằng HTĐ của các đô thị đều có xu hướng cải tạo, phát triển theo hướng HTĐ lý tưởng và cho đến nay cấu trúc của chúng đã tương đối giống loại HTĐ này. Phân tích quá trình phát triển của các HTĐ đô thị trên thế giới nói chung cho thấy tình trạng hiện nay và xu hướng phát triển của HTĐ lý tưởng ngoài các điểm đã nêu còn có các nét chung sau: 1. Đại đa số các HTĐ hiện nay đều tồn tại 4 cấp điện áp là: Siêu cao áp, cao áp, trung áp và hạ áp. Bảng 1.1: Các cấp điện áp của HTĐ đô thị một số thành phố trên thế giới Điện áp Tên thành phố  Siêu cao áp ( kV)  Cao áp ( kV)  Trung áp ( kV)  Hạ áp ( kV)   Paris  730;380  225  50;20  0,38   London  400;275  132  33;11  0,45   Leningrad  330;220  110  35;10;6  0,38   Tây Beclin  330;220  110  30;6  0,38   Hambuac  330;220  110  25;6  0,38   TP. Hồ Chí Minh  230  110  66;22;15  0,38   Hà Nội  220  110  35;22;10;6  0,38   2. Trong quá trình phát triển của những năm quá khứ gần người ta đều cố gắng giảm một số cấp điện áp trong HTĐ bằng cách loại trừ một số cấp điện áp được coi là không kinh tế. Hiện nay xu hướng chung là loại bỏ cấp điện áp trung và chuyển lên cấp điện áp cao hơn. 3. Trong hầu hết các HTĐ đô thị, lưới đưa sâu ngày càng phát triển mạnh. 4. Một trong những xu hướng rất rõ rệt ngày nay là đơn giản hoá cấu trúc của lưới phân phối đô thị 6-10 kV và xây dựng lưới dưới 1kV kín. * Áp dụng nghiên cứu HTCCĐ cho thành phố Hải Dương ( Hình 1.3) Qua sơ đồ HTCC điện cho thành phố Hải Dương ta thấy rằng hình dáng cấu trúc HT đúng như xu hướng phát triển chung của HTCCĐĐT Trung tâm thành phố là trạm 110kV Đồng Niên, xung quang thành phố là các trạm Nhị Chiểu, Tiền Trung, Nghĩa An, Phúc Diền, Ngọc Sơn, Lai Khê…Các tạm này được cấp điện bởi đường 220kV Hải Dương- Phố Cao và Tràng Bạch- Phúc Sơn. Nguồn phát điện ngoại thành là nhà máy nhiệt điện Phả Lại. Tuy hệ thống điện này cũng chỉ là cấu trúc sơ khai của cấu trúc tối ưu nhưng việc phát triển đến cấu trúc tối ưu là không khó khăn. I.3 Khái niệm chung về độ tin cậy cung cấp điện. Việc ngừng cung cấp điện sẽ ngày càng gây thiệt hại lớn cho nền kinh tế quốc dân bởi quá trình sản xuất, tiêu dùng ngày càng gắn bó chặt chẽ với điện năng. Mà đô thị lại là một phụ tải lớn và quan trọng không những về kinh tế mà còn về chính trị nên khi thiết kế, quy hoạch lưới điện đô thị thì yếu tố chất lượng điện năng và chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện là rất quan trọng. I.3.1 khái niệm về độ tin cậy cung cấp điện. Độ tin cậy của HTĐ được hiểu là khả năng của hệ thống đảm bảo về cung cấp đầy đủ và liên tục điện năng cho các hộ tiêu thụ điện với chất lượng (điện áp, tần số) hợp chuẩn. I.3.2 Những chỉ tiêu đặc trưng cho quá trình hỏng hóc của HTĐ. 1. Xác suất làm việc tin cậy. Là xác suất không xảy ra hỏng hóc trong giới hạn thời gian làm việc đã cho. Xác suất này có thể tính được trong khoảng thời gian T bất kỳ theo công thức sau: p(0,t) = p(t) = p(T≥t) (1.1) Trong đó: T- Đại lượng ngẫu nhiên đặc trưng cho khoảng thời gian từ khi bắt đầu làm việc đến lần hỏng hóc đầu tiên ( gọi là thời gian làm việc tin cậy). p(t)=1 khi t=0 p(t)= 0 khi t= ∞ Ta thấy p(t) là hàm đơn điệu giảm Trong thực nghiệm xác suất làm việc tin cậy được xác định theo công thức (1.2) Trong đó: n(t)- Số đối tượng làm việc tin cậy cho đến thời điểm t. N - Số đối tượng cùng loại được đem ra thử nghiệm. 2. Xác suất hỏng hóc. Là xác suất của sự kiện đối lập (T<t) được xác định theo công thức: q(t) = 1- p(t) = p(T<t) (1.3) q(t)=0 khi t=0 q(t)=1 khi t= ∞ Ta thấy q(t) là hàm đơn điệu tăng Trong thực nghiệm xác suất hỏng hóc được xác định theo công thức: (1.4)  Hình 1.4 Đồ thị biến thiên theo thời gian của các hàm p(t) và q(t) 3. Mật độ xác suất làm việc tin cậy. Mật độ xác suất làm việc tin cậy là đạo hàm của xác suất hỏng hóc q(t) (1.5) Trong đó: f(t)- mật độ xác suất ( luật phân bố vi phân) của đại lượng ngẫu nhiên T. 4. Cường độ hỏng hóc. Là mật độ xác suất có điều kiện của việc phát sinh hỏng hóc của các phần tử không phục hồi xác định đối với thời điểm đã cho với điều kiện trước đó hỏng hóc chưa xảy ra. Cường độ hỏng hóc được xác định theo công thức sau: (1.6) Cường độ hỏng hóc được xác định trong thực nghiệm theo công thúc: (1.7) Trong đó: Δn(t)- Số đối tượng làm việc tốt cho đến thời điểm Δt đang khảo sát.  Hình 1.5 Đồ thị hàm λ(t) theo thời gian t 5. Thời gian làm việc tin cậy trung bình. Là kỳ vọng toán học của đại lượng ngẫu nhiên T và được xác định theo công thức sau: (1.8) Trong đóf(t)- mật độ xác suất ( luật phân bố vi phân) của đại lượng ngẫu nhiên T. Ta có f(t)= -p’(t) nên có thể viết: (1.9) Tích phân từng phần (1.9) ta được: (1.10) Như vậy thời gian làm việc tin cậy trung bình có thể biểu diễn bằng diện tích giới hạn giữa đường cong p(t) với các trục toạ độ. Đáp ứng của m(t): (1.11) Trong đó : ti- Thời gian làm việc tin cậy của đối tượng thứ i. N- Số đối tượng được đưa ra thử nghiệm. - Khi p(t) có dạng hàm số mũ thì ta có: (1.12) 6. Độ tán xạ của thời gian làm việc trung bình. Cho ta thấy mức độ không ổn định của thời gian làm việc tin cậy và đây cũng là một dữ liệu tin cậy quan trọng. I.3.3 Những chỉ tiêu đặc trưng cho quá trình sửa chữa. Tính sửa chữa được của phần tử thể hiện bởi khả năng ngăn ngừa, phát hiện và loại trừ sự cố nhờ việc tu sửa định kỳ hoặc sửa chữa phục hồi khi xảy ra sự cố. Các chỉ tiêu đặc trưng khi nghiên cứu quá trình sửa chữa thường được quan tâm là: Thời gian trung bình sửa chữa sự cố; Xác suất hoàn thành sửa chữa trong khoảng thời gian cho trước;… + Xác suất hoàn thành sửa chữa trong khoảng thời gian cho trước: Là xác suất khắc phục hỏng hóc trong khoảng thời gian cho trước trong những điều kiện sửa chữa nhất định. Đó chính là xác suất để cho thời gian sửa chữa nhỏ hơn thời gian t cho trước: Ps(t)= P(Ts<t) - Đối lập với xác suất hoàn thành sửa chữa là xác suất không hoàn thành sửa chữa: qs(t)= 1-p(Tst). - Thời gian phục hồi trung bình: Là kỳ vọng toán học của đại lượng ngẫu nhiên Ts. Nếu quá trình sửa chữa có luật phân phối mũ thì thời gian phục hồi trung bình được tính: mts=1/λs. I.3.4 Những chỉ tiêu tổng hợp để đánh giá độ tin cậy của HTCCĐ. - Xác suất thiếu điện cho phụ tải( xác suất công suất phụ tải lớn hơn khả năng cung cấp); - Xác suất thiếu điện trong thời gian phụ tải cực đại; - Điện năng thiếu cho phụ tải( Kỳ vọng điện năng không cung cấp đủ cho phụ tải do hỏng hóc hệ hống trong 1 năm); - Thiệt hại kinh tế tính bằng tiền do mất điện; - Thời gian mất điện trung bình cho một phụ tải trong năm; - Số lần mất điện trung bình cho phụ tải trong năm. I.4 Các phương pháp tính toán và quy hoạch lưới điện đô thị. Phụ tải phát triển liên tục nên khả năng tải của các phần tử trong lưới điện như: Đường dây, TBA… sau một thời gian sẽ không đáp ứng được yêu cầu của phụ tải. Lúc đó phải tiến hành cải tạo lưới điện để nâng cao khả năng tải của lưới điện và hiệu quả kinh tế. Có thể có nhiều biện pháp để tăng khả năng tải của lưới điện như: Tăng tiết diện dây dẫn của dường dây cũ; xây dựng thêm đường dây mới; tăng công suất TBA cũ; Cấy thêm các trạm biến áp mới…Có thể có những phụ tải mới xuất hiện ở nơi chưa có đường dây tới và cũng có nhiều biện pháp cấp điện cho các phụ tải này. Như vậy sẽ có một loạt các biện pháp tăng khả năng tải của lưới điện liên tục trong thời gian tạo thành một phương án phát triển lưới điện. Để có thể phát triển lưới điện một cáchtối ưu cần phải lập và so sánh về kinh tế của nhiều phương án phát triển lưới điện đã đạt được yêu cầu về mặt kỹ thuật.
Luận văn liên quan