Разработка моделей технического состояния электрооборудования для расчетов надежности систем электроснабжения

Введение. В статье рассматривается влияние текущего технического состояния электрооборудования на надежность систем электроснабжения. В настоящее время мало распространена или отсутствует статистическая информация, которая помогла бы установить зависимость возникновения отказов в элементах систем электроснабжения от возникновения и развития дефектов в деталях данных элементов при мониторинге их состояния. Помимо этого, также отсутствуют математические модели, которые могли показать связь между этими событиями в оборудовании.

Цель. Разработка математических моделей для моделирования и учета текущего технического состояния элементов систем электроснабжения при расчетах надежности.

Материалы и методы. Предложена математическая модель, позволяющая учитывать текущее техническое состояния электрооборудования в расчетах надежности. Математическая модель основана на эвристическом методе получения информации, в модели применяются весовые коэффициенты значимости, полученные в ходе экспертизы. Экспертиза проводилась сотрудниками компании рассматриваемого объекта. Разработана математическая модель для генерирования значений текущего технического состояния элементов и моделирования весовых коэффициентов состояния, для учета дефектов в элементах системы электроснабжения при расчетах надежности.

Результаты и обсуждение. Представленные математические модели были реализованы в виде программного комплекса для автоматизированного расчета надежности системы электроснабжения и генерирования значений текущего технического состояния на основе метода Монте-Карло. Для расчетов надежности рассматриваемых схем электроснабжения были применены основные показатели надежности элементов, полученные на основе статистической информации об отказах электрооборудования за 10 лет эксплуатации.

Заключение. Выполнен расчет схемной надежности для рассматриваемых потребителей, проведено моделирование текущего технического состояния для их элементов. Приведено сравнение оценок надежности с учетом и без учета текущего технического состояния.

1. Секретарев Ю. А., Левин В. М. Выбор и принятия решений по управлению ремонтами энергооборудования в системах электроснабжения с монопотребителем // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2021. № 2(83). С. 17–25.

2. Asset Management of energy company based on risk-oriented strategy / Gitelman L. D., Kozhevnikov M. V., Chebotareva G. S., Kaimanova O. A. // Energy Production and Management in the 21st Century IV. 2020. No. 246. P. 125–135.

3. Байдюк М. А., Комарова Г. В. Оценка технического состояния и надежности электрических машин // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2019. № 3. C. 78–84.

4. Кондрашова Ю. Н., Третьяков А. М., Шалимов А. В. Составление прогнозов применительно к воздушным линиям электропередач с помощью предиктивной аналитики // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. 2024. № 1(100). С. 20–30.

5. Bounjimi M. E., Abdul-Nour G. Smart Asset Management in Power Industry: A Review of the Key Technologies // International Journal of Engineering Research & Technology. 2021. No. 10(10). P. 388–393.

6. Секретарев Ю. А., Горшунов А. А. Моделирование технического состояния электрооборудования систем электроснабжения объектов нефтедобывающих предприятий с различными схемами питания // Известия Транссиба. 2023. № 3(55). С. 120–130.

7. Методология управления ремонтами оборудования в электрических сетях нефтепромыслов / В. М. Левин, Н. П. Гужов, Н. А. Черненко, А. А. Яхья // Научный вестник Новосибирского государственного технического университета. 2020. № 2-3(79). С. 139–155.

8. Бешелев С. Д., Гурвич Ф. Г. Экспертные оценки. М.: Наука, 1973. 161 с.

9. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 2003. 479 с.

10. Секретарев Ю. А., Горшунов А. А. Свидетельство № RU 2022618655. Расчет надежности системы электроснабжения нефтяного промысла в рамках риск-ориентированного подхода // зарегистр. 13.05.2022. 1 с.

11. Hashemi-Dezaki H., Askarian-Abyaneh H., Haeri-Khiavi H. Reliability optimization of electrical distribution systems using internal loops to minimize energy not-supplied (ENS) // Jornal of Applied Research and Technology. 2015. No. 13. P. 416–424.

12. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. М.: Высшая школа, 2001. 575 с.