Wskaźniki niezawodnościowe

systemów elektroenergetycznych

Szymon Moliński, Elektrotechnika II

Politechnika Opolska

Niezawodność systemów elektroenergetycznych - podstawy

Jakość++ = cena++

Niezawodność systemu



R(t) - niezawodność



t - czas pracy bez uszkodzenia



τ - założony (lub wymagany) czas pracy

bez uszkodzenia

Funkcja intensywności uszkodzeń

Współczynnik zawodności = opłaty
stałe za dostawy energii

Różnice m. strukturą równoległą a szeregową
(w ujęciu niezawodnościowym)

Wskaźniki niezawodnościowe - zaawansowane

Podstawowe metody obliczeniowe
do prognozowania niezawodności



CREAM, opracowany przez EPRI (Electric Power Research
Institute), USA (podejście symulacyjne).



TRELSS - EPRI, USA (podejście analityczne).



PROCOSE – Ontario Hydro, Kanada (podejście analityczne).



NIEZ – Instytut Elektroenergetyki i Sterowania Układów
Politechniki Śląskiej, Polska (podejście analityczne).



ZuBer - Saarbrücken TU, Niemcy (podejście analityczne).



COMPASS – UMIST (University of Manchester Institute of Science
and Technology), Wielka Brytania (podejście symulacyjne).



TPLAN – PTI, USA (podejście analityczne).



GRARE – CESI, Włochy (podejście symulacyjne).

Algorytm NIEZ [1]

Algorytm obliczeń uwzględnia najważniejsze czynniki
wpływające na układ pracy sieci, możliwości zasilania i
rezerwowania. Uwzględniono:



zapotrzebowania na moc pobieraną ze stacji
odbiorczej, zużycia energii oraz ewentualnie
zmienności mocy;



wytwarzania mocy w elektrowniach i ewentualnie jej
zmienności;



możliwości rezerwowania węzłów odbiorczych sieci
przesyłowej ze strony sieci podrzędnego napięcia;



częściowego ograniczenia mocy węzłów odbiorczych.

Algorytm NIEZ – krok 1



Z poszczególnych części składowych
(urządzeń) układu sieciowego są
tworzone - dla potrzeb obliczeniowych -
elementy scalone.

Algorytm NIEZ – krok 2



Wyszukuje się przypadki zakłóceń prowadzące do
całkowitego przerwania zasilania węzła. Dla każdego
takiego przypadku wyznacza się prawdopodobieństwo
jego zaistnienia, oczekiwaną częstość oraz energię
niedostarczoną.

Wskaźniki niezawodnościowe
stosowane wśród dystrybutorów w USA

Dla odmiany: wejście na

stronę internetową

(o ile łącze pozwoli)

Wskaźniki
niezawodnościowe
stosowane wśród
dystrybutorów w
Polsce

SAIDI



System Average Interruption Duration

Index (SAIDI)



SAIDI jest współczynnikiem niezawodności

stanowiącym sumę iloczynów czasu trwania
przerwy w dostawie energii (w minutach) i
liczby odbiorców narażonych na skutki tej
przerwy w ciągu roku, podzieloną przez
łączną liczbę obsługiwanych odbiorców
przyłączonych do sieci.

SAIDI - równanie



gdzie N

i

 to liczba odbiorców

i U

i

 roczny czas wyłączeń odbiorcy i.

SAIFI



System Average Interruption

Frequency Index (SAIFI)



SAIFI, jest współczynnikiem niezawodności

stanowiącym liczbę odbiorców narażonych
na skutki wszystkich przerw w ciągu roku,
podzieloną przez łączną liczbę
obsługiwanych odbiorców.

MAIFI



The Momentary Average Interruption
Frequency Index (MAIFI)

is a reliability indicator

used by electric power utilities. MAIFI is the
average number of momentary interruptions that a
customer would experience during a given period
(typically a year). Electric power utilities may
define momentary interruptions differently, with
some considering a momentary interruption to be
an outage of less than 1 minute in duration while
others may consider a momentary interruption to
be an outage of less than 5 minutes in duration.

MAIFI

MAIFI is useful for tracking momentary power outages, or
"blinks," that can be hidden or misrepresented by an overall
outage duration index like SAIDI or SAIFI.

MAIFI is specific to the area ( power utility, state, region,
county, power line, etc. ) because of the many variables that
affect the measure: high/low lightning, number & type of trees,
high/low winds, etc. Therefore, comparing MAIFI of one power
utility to another is not valid and should not be used in this type
of benchmarking. It also is difficult to compare this measure of
reliability within a single utility. One year may have had an
unusually high number of thunderstorms and thus skew any
comparison to another year's MAIFI.

Bibliografia dla głodnych wiedzy



V. Niezawodność elektroenergetycznych systemów sieciowych (J.
Paska)



Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie
szczegółowych warunków funkcjonowania systemu
elektroenergetycznego ze zmianami z dnia 21 sierpnia 2008 r.



Tauron Dystrybucja (

http://www.tauron-dystrybucja.pl/pl/o_nas/td_gze/

dok_i_ins/

wskazniki_niezawodnosci-malopolska_i_slask)



Wskaźniki SAIDI, SAIFI, MAIFI – Wikipedia



Podstawy oceny wskaźników zawodności zasilania energią
elektryczną, Andrzej Purczyński, Materiały szkolenia technicznego, Jakość
energii elektrycznej i jej rozliczanie, Poznań – Tarnowo Podgórne II/2008,
ENERGO-EKO-TECH

Dziękuję za uwagę