Методика учета изменения надежности работы оборудования при разных способах вывода в резерв

 

Отказы оборудования на электростанциях, вызванные снижением надежности из-за различных способов вывода его в резерв,могут явиться причиной дополнительного недоотпуска электроэнергии с шин электростанций, вследствии отключения или снижения нагрузки генерирующих мощностей определяются правилами рынка. Величина штрафных санкций зависит от типа вывода оборудования, определяемого различными условиями.

Обозначение	Название	Пример
∆1	«Ремонтное снижение» - величина отличия рабочей мощности от располагаемой мощности с учетом согласованных с СО ограничений	согласованная с СО продолжительность ремонта 4 дня, фактическая 6 дней
∆2	«Снижение по уведомлению» - величина отличия максимальной мощности, поданной в уведомлении о составе и параметрах оборудования (макете) от рабочей мощности.	ремонтное снижение, согласованное с СО 50 МВт, фактическое 60 МВт
∆3	«Снижение по ценовой заявке» - величина отличия максимального объема в часовых заявках «цена-объем» от максимальной мощности включенного оборудования по данным СО в актуализированной расчетной модели.	заявка не подана совсем или подана ниже максимальной мощности, указанной СО в расчетной модели
∆4	«Снижение по оперативному уведомлению» - величина отличия максимальной мощности включенного оборудования, указанной в уведомлении за 4 часа до фактической поставки, от максимального объема в часовых заявках «цена-объем».	В сутки X оперативная заявка в СО подана на 40 МВт, в ценовой заявке - 50 МВт
∆5	«Фактическое снижение», «Снижение по собственной инициативе» - величина отклонения объема фактического производства э/э от уточненного диспетчерского графика.	Факт по ГТП генерации был 80 МВт, уточненный диспетчерский график 100 МВт
∆6	«Снижение по состоянию оборудования» – установленная мощность оборудования, состояние которого отлично от заданного СО.	В результате аварийной ситуации произошло отключение от сети блока на 200 МВт
∆7	«Систематическое неисполнение команды диспетчера» - штраф в размере снижения на величину установленной мощности за систематическое недопустимое отклонение от режима, заданного командами диспетчера.	СО зафиксировал, а АТС подтвердил факт неисполнения команды диспетчера, участник штрафуется на величину установленной мощности

 

 

 

З _lt^ШТ=K*N*C_N +Э_it*С_эбр      (22)

 

К- коэффициент, учитывающий причину не предоставления мощности.

N- снижение отпуска мощности, кВт

С_N –цена мощности, руб/кВт;

Эit-Величина недоотпуска электроэнергии, кВтч;

Сэбр-цена электроэнергии на балансирующем рынке, руб/кВтч.

Величина недоотпуска электроэнергии определяется в данном случае только условиями функционирования основных элементов, при заданной структуре. Условия функционирования отражают внешнюю сторону процесса, а именно вероятность достижения конечного результата процесса. Для исследования надежности энергооборудования в этом случае используют метод структурно-функциональной надежности.

Этот метод базируется на основных положениях теории направленных графов при анализе структурной надежности / 16,17 / и на представлении процесса функционирования математической моделью логических операций при синтезе функциональной надежности. За основной параметр оценки надежности в структурно-функциональном методе принят коэффициент готовности.

За основу структурной схемы принимается энергоблок, представляющий собой технологически связанную последовательность элементов образующих функциональную цепочку. Моделью функциональной цепочки служит направленный граф, у которого узлы соответствуют коэффициентам готовности начального К₀ и конечного К_n состояния цепи, а ветви цепочки образуют значения коэффициентов готовности элементов К_j.

В общем виде коэффициент готовности равен

 

                         ,                                (23)

где

Т_р - среднее время наработки на отказ;

Т_в - среднее время восстановления;

w, m - частота отказов и восстановительных ремонтов соответственно (1/ч).

В структурно-функциональной модели коэффициент готовности чаще всего называют коэффициентом работоспособности.

Стохастические факторы, влияющие на изменение режима, учитываются введением в расчетную формулу вероятности возникновения этого фактора.

При этом интегральный коэффициент работоспособности (готовности) характеризующий результат процесса функционирования,рассчитывается с учетом веса режимов по выражению / 18 /

 

         ,                                (24)

 

где

 - коэффициенты работоспособности отдельных режимов, определяются на основании решения уравнений описывающих направленный граф / 16,19 /;

j₁,j₂,...,j_n - весовые вероятности этих режимов.

 

j_пуска = t_п(m_р + l)/8760                        ,                                (25)

 

j_регул = t_рн(М Н)/8760                                     ,                       (26)

 

j_ост = t_ост(m_р + l)/8760                        ,                                (27)

 

где

t_р,t_п,t_ост,t_рн - средняя годовая продолжительность режимов резерва, пуска, останова, регулирования нагрузки, ч;

w,m_р,l - частота отказов, плановых ремонтов и режимных отключений блока;

Н - количество рабочих суток в году;

М - количество ступеней в суточном графике нагрузки.

Возможный дополнительный недоотпуск энергии в этом случае определяется как разность между недоотпуском энергии при начальном и конечном состоянии (К₀ и К_к1) вывода энергоблоков в резерв по варианту 1 (без останова), а также начального и конечного состояния вывода энергоблоков в резерв (К₀ и К_к2) по варианту 2 (с остановом части блоков в резерв).

В качестве выражения для оценки недоотпуска энергии в течении одного цикла можно использовать выражение / 20 /

 

           ,                       (28)

 

где

N_p - располагаемая мощность i-ого агрегата;

DТ - рассматриваемый период времени;

 - число сочетаний из n1 элементов по m;

m - число агрегатов вышедших из строя;

n1 - число агрегатов необходимых для покрытия нагрузки (без резерва);

r - число агрегатов, которые могут быть использованы для компенсации снижений включенной мощности станции, вызванное отказами оборудования электростанций;

Р_i= К_гi, q_i = (1 - К_гi) - соответственно вероятности работоспособного состояния и состояния отказа i-ого агрегата.

Тогда реальная составляющая недоотпуска электроэнергии для каждого из вариантов определялась соответственно как

 

                    ,                                          (29)

 

                   ,                                (30)

 

где

 - недоотпуск энергии, связанный со способом резервирования;

DЭ₀ - недоотпуск энергии, связанный с отказом агрегатов, когда все агрегаты несут неизменную нагрузку (при К_г = К₀);

DЭ₁ - недоотпуск энергии при резервировании агрегатов по 1-ому способу

(К_г = К₁);

DЭ2 - недоотпуск энергии при резервировании агрегатов по 2-ому способу (К_г=К₂).

Аналогичным образом определяется возможный недоотпусктепла.

Следующим этапом выбора состава агрегатов, принимающих участие в покрытие графика нагрузки, является расчет платежей за вредные выбросы.