4. Методы анализа и расчета надежности электроэнергетических установок

4.1. Анализ надежности по методу приведенных затрат

При проектировании электроснабжения и энергосистем возможны 3 уровня проектирования:

1. Уточнение перспективного развития на период до 5 лет

2. Перспективное проектирование на ближайшие 10 лет

3. Перспективы развития на 15-20 лет.

Фактор надежности на разных этапах проектирования учитывается в разной степени. Для оценки перспектив развития на 15-20 лет составляются технико-экономические доклады. Надежность на данном этапе рассматривается лишь в плане возможного резерва мощности, т.е. оценивается надежность генерирующих блоков.

При проектировании на перспективу в 10 лет разрабатываются схемы развития энергосистем и надежность на этом этапе учитывается при выборе и размещении резерва и в оптимизации структуры энергосистемы.

Этап уточнения перспективного развития содержит конкретизацию схемных решений энергосистемы, расчет режимов электрических сетей и устойчивости системы и т.д.

Поскольку в настоящее время нет регламентированных нормативов в отношении надежности систем электроснабжения, выбор того или иного варианта технического решения либо на основе их сравнения между собой и отбором наиболее надежного, либо на основе технико-экономического сопоставления вариантов с учетом показателей надежности.

Оптимальность варианта, как правило, оценивается по методу приведенных затрат. Наибольшее распространение получило выражение

З = Рн * К + Ин = min (4.1)

Однако следует меть ввиду, что данное выражение справедливо если строительство энергетического объекта осуществляется в течение одного года. Если продолжительность строительства объекта превышает один год, а эксплуатация его начинается по окончании строительства, выражение (4.1.) видоизменяется

(4.2)

27

Для крупных энергетических объектов характерна частичная эксплуатация этих объектов в период строительства. Так при строительстве ГЭС, ТЭЦ и т.д. имеет место попуск агрегатов в эксплуатацию, а при строительстве заводов и фабрик в действие пускаются уже готовые сооружения. Для подобного типа строительства формула приведенных затрат принимает вид:

(4.3)

где Рн- нормативный коэффициент эффективности капиталовложений;

Иt и Kt- капиталовложения в ежегодные издержки на эксплуатацию объекта в t- ом году;

Т- продолжительность строительства объекта;

Ин- ежегодные издержки периода нормальной эксплуатации.

Приведенные выражения позволяют выбрать оптимальный вариант схемы электроснабжения в предположении, что рассматриваемые варианты обладают одинаковым уровнем надежности. Если сравниваемые варианты имеют различную степень надежности, то приведенные выражения дополняются соответствующими значениями возможного народнохозяйственного ущерба от перерыва электроэнергии.

(4.4)

(4.5)

(4.6)

где М (y)н и М (y)t – математическое ожидание народнохозяйственного ущерба при перерыве электроснабжения в период нормальной эксплуатации в год t.

Математическое ожидание ущерба определяется по выражению

(4.7)

где - недоотпущенная энергия;

- средний ущерб от недоотпуска электороэнергии потребителю, руб/ кВт ч.

Недоотпуск электроэнергии в случае полного прекращения электроснабжения предприятия определяется как

28

(4.8)

Где Эг – годовое потребление электроэнергии, (кВт ч);

Кв – коэффициент вынужденного перерыва электроснабжения.

Годовое потребление электроэнергии вычисляется по наибольшей нагрузке потребителя Рнб и числу часов использования максимума Тнб:

(4.9)