CC BY
38
DISTRIBUTIILE DECONECTARILOR DIN REJELELE ELECTRICE
Popescu V.S. (Universitatea Agrara de Stat din Moldova)
Rezumat. La momentul actual in retelele electrice au loc un numar mare de deconectari, care determina nivelul fiabilitatii de alimentare cu energie electrica a tuturor consumatorilor. Pentru solutionarea problemei asigurarii fiabilitatii retelelor electrice este strict necesar de cunoscut factorii de cauza a deconectarilor §i legile lor de distribute, ceea ce-ar permite elaborarea mecanismului de prognoza §i sporire a indicatorilor de fiabilitate. Lucrarea este dedicata determinarii distributiilor deconectarilor din retelele electrice, cauzate de diferiti factori, care influenteaza direct asupra procesului de functionare a retelelor electrice.
Cuvinte-cheie: deconectari aleatoare; nivel de fiabilitate; factori de influenta; retele electrice; distributive refuzurilor.
DISTRIBUTION ANALYSIS OF THE POWER SYSTEMS FAULTS
V.S. Popescu State Agrarian University of Moldova Abstract. In our days the significant number of power systems faults is taking place in power grids, being caused by various random factors. An in-depth analysis of these factors and of their distribution is needed in order to provide reliable forecasts and the desired degree of the power grids stability. The current study is aimed at assessing the distribution of the power system faults and defining factors that causes these faults, having a direct impact on the power grids operation.
Key words: random faults, reliability indicators, influencing factors, power grids, distribution of faults.
РАСПPЕДЕЛЕНИE ОТКАЗОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ Попеску B.C. (Государственный Аграрный Университет Молдовы)
Аннотация. На современном этапе развития электрических сетей, из-за большого числа непредвиденных отказов, недоотпуск электрической энергии потребителям является весьма значительным. Изменение структуры генерирующих узлов и рост их установленной мощности приводят к тому, что разные факторы сопровождаются различными явлениями вплоть до возникновения отказов. В результате чего ухудшаются условия работы установленного электрооборудования, что влияет на надежность их функционирования. В статье
представлен метод при помощи которого предлагается проводить процесс анализа и прогноз отказов электрических сетей.
Ключевые слова: непредвиденные отказы; показатели надежности; вероятностные факторы; электрические сети; прогноз отказов.
Introducere
In prezent gradul de complexitate a retelelor electrice create destul de semnificativ. Aceasta se explica prin faptul ca, datorita modernizarii societatii contemporane, apar un numar tot mai mare de consumatori noi de energie electrica, fapt ce duce la aparitia a mai multor noduri de sarcina. Cre§terea in continuu a numarului de elemente componente ale schemelor retelelor face ca sa sporeasca riscul de aparitie a deconectarilor in alimentare cu energie electrica a consumatorilor [2-5].
Destul de frecvent in retelele electrice de diferite niveluri de tensiuni au loc un numar mare de deconectari, conditionate de diferiti factori cu caracter aleatoriu, care determina calitatea §i siguranta alimentarii consumatorilor cu energie electrica.
Sporirea nivelului de fiabilitate poate fi realizata numai prin cunoa§terea comportarilor statistice ale factorilor de influenta, care cauzeaza aparitia deconectarilor aleatoare, ceea ce-ar permite elaborarea mecanismului de prognoza §i asigurare a indicatorilor normati de fiabilitate [1,3,6].
Lucrarea de fata este consacrata aprecierii comportamentului statistic a deconectarilor aleatoare care au loc in retelele electrice de diferite niveluri de tensiuni, luand in considerate factorii de influenta, care conditioneaza aparitia lor.
Dezvaluirea problemei
Cercetarile cu privire la fiabilitatea de functionare a retelelor electrice au fost efectuate in baza retelelor republicane. Intru aprecierea caracteristicilor statice ale refuzurilor in functionare a
echipamentelor conectate în retelele electrice au fost examinate retele din diferite zone geografice ale târii.
Pentru a evidentia factorii de cauzâ a deconectârilor aleatoare, au fost colectate §i procesate datele statistice cu privire la fluxurile deconectârilor din retelele electrice.
A fost elaborat criteriul de clasificare a întreruperilor, în conformitate cu care au fost selectate §i procesate toate deconectârile aleatoare conditionate de diferiti factori de influentâ, pentru fiecare zonâ geograficâ §i în functie de sezon.
Suportul metodologic §i teoretico-§tiin|ific privind procesarea datelor experimentale a fost asigurat de: teoria probabilitâtii; modelarea matematicâ; tehnica de calcul cu soft-urile specializate în prelucrarea statisticâ.
Conform criteriului de clasificare a întreruperilor, au fost evidential 12 factori de cauzâ §i au fost determinate distributiile deconectârilor cauzate de fiecare factor în parte.
Distributiile refuzurilor au fost examinate în functie de urmâtorii parametrii:
- frecventa de aparitie la 100 km de linie;
- durata întreruperii;
- numârul consumatorilor deconectati.
In tabelul 1 sunt prezentate tipurile de distributii care au fost stabilite pentru a descrie comportamentul statistic al factorilor de influentâ.
Tabelul 1. Distributiile deconectârilor din retelele electrice
Nr. Factorii de influenza Parametrii examina^
Frecventa de aparitie Durata deconectarilor Consumatori deconectari
1 Acte de vandalism Normalâ Weibull Weibull
2 Actiunea animalelor §i pâsârilor Normalâ Weibull Weibull
З Actiunea mecanismelor Normalâ Weibull Weibull
4 Avarii cauzate de vegetatie Normalâ Weibull Weibull
5 Calitatea energiei Normalâ Weibull Weibull
6 Conditii climaterice Normalâ Lognormal З-parametri Lognormal З-Param.
7 Defecte din cauza con-sumatorilor Normalâ Weibull Weibull
S Defecte în echipamente Normalâ Lognormal З-parametri Weibull
9 Defecte în RT Normalâ Weibull Weibull
10 Defecte la PDC Normalâ Weibull Weibull
11 Erori de exploatare Normalâ Exponentialâ Weibull
12 Factori neidentificati Normalâ Weibull Log-Logistic З-Param.
Rezultatele obtinute cu privire la aprecierea comportamentului statistic al deconectârilor conditionate de diferiti factori de influentâ, permite o prognozâ veridicâ a acestor evenimente aleatoare. Acest fapt asigurâ o planificare justificatâ din punct de vedere tehnic §i financiar, a activitâtilor §i mâsurilor de sporire a continuitâtii §i calitâtii de functionare a retelelor electrice.
In figura 1 sunt prezentate grafic ca exemplu distributiile experimentale ale deconectârilor, în functie de duratâ, conditionate de factorii de influentâ: acte de vandalism, defecte din cauza consumatorului, calitatea energiei electrice, erori de exploatare.
LSL = Q,Q5Q9; Nominal = 2,9
Weibull
Shape=Q,8Q534
Scale=2,56Q42
Cp = 187,92 Pp = Q,71 Cpk = 152,12 Ppk = Q,58 K = -Q,2Q
LSL = Q.Q51; Nominal = 2.85; USL = 19.92
15QQ
12QQ
9QQ
Acte de vandalism
1Q 15 2Q
Defecte din cauza consumatorului
Weibull
Shape=Q.81611
Scale=2.533Q9
Cp = Q.96 Pp = Q.73 Cpk = Q.77 Ppk = Q.58 K = -Q.2Q
USL = 19,89
5
25
3Q
a)
LSL = Q,Q5; Nominal = 2,842; USL = 19,89
b)
LSL = 0,05; Nominal = 3,285; USL = 16,72
eibull
hape=Q,8Q373
cale=2,49754
p = Q,96 p = Q,72 pk = Q,77 pk = Q,58 = -Q,2Q
Exponential
Shape=0l631239
Sca^^^
Cp =
Pp =
Cpk = Q,7Q Ppk = Q,46 K = -Q ,29
Erori de exploatare
c) d)
Figura 1. Distributiile experimentale ale deconectârilor în functie de duratâ, cauzate de factorii:
a) acte de vandalism; b ) defecte din cauza consumatorului;
c) calitatea energiei electrice; d) erori de exploatare
In baza analizei rezultatelor obtinute cu privire la procesarea datelor experimentale caracteristice fluxurilor de deconectâri din retelele electrice republicane, s-a constatat câ din punct de vedere a aparitiei pe sezon, deconectârile cauzate de factorii de influentâ au o distribute uniformâ. Acest rezultat dâ posibilitatea de a procesa §i analiza toate deconectârile ca un ansamblu comun de date, compatibile, care apartin aceleiaçi comunitâti de date.
Rezultatele obtinute au demonstrat câ în functie de durata deconectârilor cauzate, factorii de influentâ au comportâri statistice diferite: nouâ factori au o distribute de tip Weibull (acte de vandalism, actiunea animalelor si pâsârilor, actiunea diferitor mecanisme, avarii cauzate de vegetatie, calitatea energiei electrice, defecte din cauza consumatorilor, defecte în retele de transport, defecte la PDC-uri §i factorii neidentificati), doi factori au o distribute de tip Lognormal (defecte în echipamente, conditii climaterice), iar un factorul ,,erori de exploatare” are o distribute Exponentialâ.
In figura 2 sunt prezentate grafic distributiile experimentale ale deconectârilor, în functie de numârul consumatorilor afectati, conditionate de factorii de influentâ: acte de vandalism, defecte din cauza consumatorului, calitatea energiei electrice, erori de exploatare.
In dependentâ de numârul consumatorilor afectati, majoritatea factorilor au o distribute de tip Weibull (acte de vandalism, actiunea animalelor si pâsârilor, actiunea diferitor mecanisme, avarii cauzate de vegetatie, calitatea energiei electrice, defecte din cauza consumatorilor, defecte în retelele de transport, defecte la PDC-uri, defecte în echipamente, erori de exploatare), un factor are o distributie de tip Lognormal (conditiile climaterice), iar factorii neidentificati au o distribute de tip Log-Logistic.
Erori de exploatare
a)
Calitatea energie electrice b)
Acte de vandalism Defecte din cauza consumatorului
c) d)
Figura 2. Distributiile experimentale ale deconectârilor în functie numârul consumatorilor afectati, cauzate de
factorii: a) erori de exploatare; b ) calitatea energiei electrice; c) acte de vandalism;
d) defecte din cauza consumatorului
In conformitate cu rezultatele obtinute cu privire la analiza efectuatâ asupra retelelor electrice repubilcane, se pot trasa câile de asigurare a indicatorilor normati de fiabilitate, în baza prognozârii credibile a deconectârilor conditionate de diferiti factori aleatori, ca evenimente cu caracter probabilist.
Concluzii
Deconectârile aleatoare din retelele electrice republicane depind de o multitudine de factori, care influenteazâ asupra sigurantei §i calitâtii alimentârii consumatorilor cu energie electricâ. Cunoaçterea legitâtilor derulârii acestor întreruperi în timp permite planificarea mâsurilor de asigurare a indicatorilor normati de fiabilitate, prin utilizarea unor modele matematice argumentate §i veridice.
In baza analizei §i procesârii unui ansamblu extins de date experimentale cu privire la fluxurile de întreruperi din retelele electrice au fost evidential 12 factori de influentâ, precum §i determinarea distributiilor deconectârilor în functie de sezon §i amplasarea geograficâ a retelelor electrice, care corespund repartitiei Normale-Gaussiene.
S-au determinat distributiile teoretice cele mai apropiate care descriu intensitatea refuzurilor în functie de duratâ §i numârul consumatorilor afectati, cu evidentierea a patru tipuri de repartitii teoretice, cum sunt: Weibull, LogNormal, Log-Logistic §i Exponentialâ §i care acoperâ tot ansamblul distributiilor experimentale determinate pentru factorii de influentâ.
Bibliografie
[1] Popescu V. Caracteristicile refuzurilor din retelele electrice de distribute. Problemele energeticii regionale, A§M, Chi§inäu, 2012 nr.2 (18) p. 19-25.
[2] Matica L. About non-sinusoidal situations energetics effects in electrical networks. Analele universitäfii din Oradea, Universitatea din Oradea, Romania, 2009, Fascicula de Energeticä, Nr. 15, p. 73-76.
[3] Felea I., Dzi^ac Simona. Fiabilitatea Echipamentelor §i Sistemelor Energetice. Editura Universität
[4] din Oradea, 2006.
[5] Felea I., Secui D., Oltean M.The impact analyze of electric stress level in content of
insulating oil gases in power transforrmers. Journal of sustainable energy, Romania, Oradea, 2011, Vol-II,, Nr. 4, p. 7-12.
[6] Erhan F. Bazele teoretice ale electrotehnicii. UASM, Chi§inäu 2009, 675 p.
[7] Popescu, V., Studiul proceselor tranzitorii inso^ite de arcul voltaic §i influenza lor asupra
fiabilitä^ii sistemelor de distribute. Analele Universität din Oradea, Romania, 2007, Fascicula de Energeticä, Nr. 13, p. 60-63.
Despre autor
Popescu Victor Serghei, doctor in tehnica, conferenciar universitär al catedrei „ Electrificarea si automatizarea mediului rural”, Universitatea Agrarä de Stat din Moldova. Interesele stiintificc se aflä in planul asigurärii fiabilitatii rctclclor electrice, auditul energetic al consumatorilor din sectorul agrar si al intreprinderilor de prelucrare primara a productici agricole. Autor si coautor a peste 45 de lucräri I fistiintificc si metodico-didactice si o serie de articole stiintificc publicate in reviste recenzate, raporturi la Confcrintc Stiintificc Internationale. E-mail: vspopescu V/ma il.ru
