10.33267/2072-9642-2023-6-39-44

УДК 621.3

А.В. Виноградова, канд. техн. наук, вед. науч. сотр., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.В. Виноградов, д-р техн. наук, доц., гл. науч. сотр., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)

Аннотация. Выявлено, что аварийные и плановые отключения в электрических сетях носят сезонный характер по месяцам года и времени суток. Приведены сведения о методиках расчёта показателей надёжности электроснабжения сельских потребителей и выполнен их анализ. Показано, что существующие методики не позволяют осуществлять дифференцированный расчёт показателей надёжности в зависимости от сезона года и времени суток. Разработана методика расчёта данных показателей с учётом сезонности по месяцам и времени суток, позволяющая получить вероятность безотказной работы по аварийным и плановым отключениям с использованием соответствующих коэффициентов сезонности.

Ключевые слова: надёжность электроснабжения, методика расчёта показателей надёжности, сезонность отключений электроэнергии, коэффициент сезонности. 2. Папков Б.В. Надёжность и эффективность современного электроснабжения: монография / Б.В. Папков, П.В. Илюшин, А.Л. Куликов. Н. Новгород: науч.-изд. центр «XXI век», 2021. 160 с. 3. Терешко О.А. Оценка схемной надежности электроснабжения конечных потребителей электроэнергии // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2019. № 9. С. 12-19. 4. Карпенко О.И. Анализ надежности электрической сети / О.И. Карпенко, А.Н. Шилин // Известия Волгоградского ГТУ. 2009. № 7(55). С. 36-39. 5. Андреева Е.В. К вопросу расчета количества отключений потребителей электроэнергии АПК [Гомельская обл., Белоруссия]. 2007. С. 403. 6. Левин В.М. К вопросу об эффективности управления ремонтами электрооборудования нефтедобычи со стратегией по техническому состоянию / В.М. Левин, Н.П. Гужов, Д.А. Боярова // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2022. Т. 24. № 1. С. 39-51. DOI 10.30724/1998-9903-2022-24-1-39-51. 7. Извеков Е.А. Оценка повышения надежности электроснабжения потребителя, резервируемого с помощью системы накопления энергии / Е.А. Извеков, В.В. Картавцев // Вестник Воронежского ГАУ. 2022. Т. 15. № 2(73). С. 53-63. DOI 10.53914/issn2071-2243_2022_2_53. 8. Рыбаков Л.М. Прогнозирование отказов и планирование резерва запасных элементов, аппаратов и оборудования распределительных электрических сетей 10 кВ / Л.М. Рыбаков, З.Г. Иванова // Вестник Чувашского университета. 2015. № 1. С. 104-110. 9. Хомутов С.О., Серебряков Н.А. Влияние метрологических факторов на режим потребления электроэнергии группы точек поставки электроэнергии сельскохозяйственных товаропроизводителей // Процессы и машины агроинженерных систем. 2019. № 5(175). С. 148-153. 10. Биятто Е.В. Зависимость электропотребления от влияния различных факторов. Анализ потребления электроэнергии по ОЭС и энергосистемам 2012-2014 гг. / Е.В. Биятто, Г.Ю. Шарманова, К.К. Привалихина // Молодой ученый. 2015. № 6(86). С. 126-129. [Электронный ресурс]. URL: https://moluch.ru/ archive/86/16264/ (дата обращения: 15.03.2023). 11. Энергосистема Орловской области: обзор статистической информации / А.В. Виноградова, А.А. Лансберг, А.В. Виноградов / Под ред. д-ра техн. наук А.В. Виноградова: моногр. Орёл: Картуш, 2023. 360 с. 12. Виноградов А.В. Принципы управления конфигурацией сельских электрических сетей и технические средства их реализации : моногр. Орёл: Картуш, 2022. 392 с. 13. Виноградов А.В. Методика определения надёжности электроснабжения потребителей в схемах электроснабжения, содержащих мультиконтактные коммутационные системы // Вестник Башкирского ГАУ. 2020. № 2 (54). С. 73-84. 14. РД 34.20.574 Указания по применению показателей надежности элементов энергосистем и работы энергоблоков с паротурбинными установками [Электронный ресурс]. URL: https://files.stroyinf.ru/ Data2/1/4294817/4294817220.htm (дата обращения 15.03.2023). 15. Виноградова А.В., Лансберг А.А., Виноградов А.В., Псарёв А.И. К определению показателей надёжности устройств секционирования и резервирования электрических сетей 0,4 кВ // Энергетика будущего – цифровая трансформация : сб. тр. II Всерос. науч.-практ. конф. Липецк, 2021. С. 190-196.

Methodology for Calculating Indicators of Reliability of Power Supply, Taking Into Account Seasonality

A.V. Vinogradova, A.V. Vinogradov (FGBNU FNATS VIM)

Summary: It was revealed that emergency and planned outages in electrical networks are seasonal in nature by months of the year and time of day. Information about the methods for calculating the indicators of reliability of power supply to rural consumers is given and their analysis is performed. It is shown that the existing methods do not allow for a differentiated calculation of reliability indicators depending on the season of the year and the time of day. A methodology has been developed for calculating these indicators, taking into account seasonality by months and time of day, which makes it possible to obtain the probability of failure-free operation for emergency and planned outages, taking into account the corresponding seasonality coefficients.

Key words: reliability of power supply, methodology for calculating reliability indicators, seasonality of power outages, seasonality factor.

Реферат. Цель исследований – разработать методику расчёта показателей надёжности электроснабжения с учётом сезонности. Выявлено, что аварийные и плановые отключения в электрических сетях носят сезонный характер по месяцам года и времени суток, что связано в случае аварийных отключений с климатическими условиями, неравномерностью графиков нагрузки и др. В случае плановых отключений сезонность вызвана графиками работ в течение суток, планированием ремонтных программ и т.д. Приведены сведения о методиках расчёта показателей надёжности электроснабжения сельских потребителей и выполнен их анализ. Существующие методики не позволяют выполнять дифференцированный расчёт показателей надёжности в зависимости от сезона года и времени суток. Это приводит к невозможности дифференцированного определения вероятности безотказной работы, времени перерывов в электроснабжении. Многие потребители имеют сезонный характер технологического процесса, ущерб от перерывов в электроснабжении для них неодинаков в зависимости от момента возникновения отключения, в том числе планового. Разработанная методика позволяет выполнять расчёт показателей надёжности электроснабжения сельских потребителей с учётом сезонности перерывов в электроснабжении по месяцам и времени суток. Она предполагает определение соответствующих коэффициентов сезонности и корректировку с их учётом средних годовых показателей надёжности рассматриваемой сети, что позволяет получить вероятность безотказной работы по аварийным и плановым отключениям. Приведены аналитические зависимости и уравнения для определения соответствующих коэффициентов, определяется конфигурация сети, для которой необходимо выполнить расчёт, её протяжённость. На основании изученной статистической информации в дальнейшем будут определяться значения соответствующих коэффициентов, сопоставление вероятности отключений в разные моменты времени с возможными ущербами для потребителей.

Abstract. The purpose of the study – to elaborate the methodology of for calculating indicators of reliability of power supply taking into account seasonality. It was revealed that emergency and planned outages in settlement networks are seasonal in nature by months of the year and time of day, which is associated in the case of emergency with climatic conditions, uneven load schedules, etc. In the case of scheduled outages, seasonality is caused by work schedules during the day, planning of repair programs, etc. Information about the methods for calculating reliable indicators of the reliability of electricity supply to rural consumers is given and their analysis is performed. Existing methods do not allow performing certain calculations of reliability indicators depending on the season of the year and time of day. This leads to the impossibility of a differentiated determination of the probability of failure-free operation, the time of interruptions in power supply. Many consumers have a seasonal nature of the technological process, the damage from interruptions in power supply is not the same for them, depending on the moment of occurrence of the outage, including the scheduled one. The developed methodology makes it possible to calculate the indicators of the reliability of power supply to rural consumers, taking into account the seasonality of interruptions in power supply by month and time of day. It involves the determination of the relevant seasonality coefficients and the adjustment with the help of these coefficients of the average annual reliability indicators of the network in question, which makes it possible to obtain the probability of failure-free operation for emergency and planned outages. Analytical dependencies and equations for determining the corresponding coefficients are given, the network configuration for which it is necessary to perform the calculation, its length is determined. Based on the studied statistical information, the values of the corresponding coefficients will be determined in the future, and the probability of outages at different time points will be compared with possible damage to consumers.