Аварийный случай (электрическая сеть)

Чтобы узнать о других значениях, см. «Непредвиденные обстоятельства» .

В сети электрической непредвиденный случай — это неожиданный отказ одного основного компонента (например, электрического генератора или линии электропередачи ). это вызывает изменение состояния системы, достаточно большое, чтобы поставить под угрозу безопасность сети . Некоторые реле защиты настроены таким образом, что несколько отдельных компонентов отключаются из-за одной неисправности, в этом случае отключение всех блоков в группе считается одной нештатной ситуацией. Плановый простой (например, техническое обслуживание) не является непредвиденным случаем.

Выбор термина подчеркивает тот факт, что одиночная неисправность может привести к серьезному повреждению системы настолько быстро, что у оператора не будет времени вмешаться, и поэтому реакция на неисправность должна быть заранее заложена в конфигурацию системы. В некоторых источниках этот термин используется как синоним «нарушение» и «вина».

Анализ непредвиденных обстоятельств

Приложение анализа непредвиденных обстоятельств периодически запускается на компьютерах в оперативных центрах, предоставляя операторам предложения на основе текущего состояния сети и выбора непредвиденных обстоятельств . Программное обеспечение предоставляет ответы на сценарии «что, если» в виде «сигналов тревоги»: «Потеря компонента X приведет к перегрузке компонента Y на Z%». К 1990-м годам анализ большой взаимосвязанной системы включал тестирование многих тысяч непредвиденных событий (если учитывать двойные непредвиденные обстоятельства, миллионов). Эффект каждой непредвиденной ситуации требует выполнения расчета потока мощности . В связи с быстрой сменой состояния энергосистемы запуск приложения должен завершиться за считанные минуты (до 30 ), чтобы результаты были полезными. Обычно для ускорения процесса рассматриваются только отдельные непредвиденные обстоятельства, в основном единичные, а иногда и двойные. При выборе непредвиденных обстоятельств используется инженерное суждение, позволяющее выбрать те, которые с наибольшей вероятностью могут вызвать проблемы.

Возможные непредвиденные обстоятельства

Предвиденные и проанализированные непредвиденные обстоятельства называются вероятными . Примерами таких ошибок являются:

• линия электропередачи или соединительная линия / линия постоянного тока высокого напряжения ;
• генератор;
• трансформатор;
• кластер переменных возобновляемых источников энергии ;
• устройство компенсации напряжения .

В континентальной Европе эти непредвиденные обстоятельства считаются «нормальными», а «исключительными» вероятными непредвиденными обстоятельствами являются неудачи:

• двухконтурная линия электропередачи ;
• два генератора;
• автобусный бар .

Ненадежные (также называемые «выходящими за пределы допустимого») непредвиденные обстоятельства не используются при планировании, поскольку они редки, а их последствия трудно предсказать, например, отказы:

• целая электрическая подстанция ;
• , передающая башня по которой проходит более двух линий.

Планирование действий в чрезвычайных ситуациях NX

Надежность энергоснабжения обычно требует, чтобы в случае любого крупного отказа блока в системе оставалось достаточно ресурсов для питания текущей нагрузки. Система, удовлетворяющая этому требованию, описывается как отвечающая критерию непредвиденной ситуации N-1 (N обозначает количество единиц оборудования). Аварийные ситуации N-2 и N-3 относятся к планированию одновременной потери, соответственно, 2 или 3 основных подразделений; иногда это делается для критической зоны (например, центра города ).

Требование N-1 используется во всей сети, от генерации до подстанций . Однако на уровне распределения планировщики часто допускают более мягкую интерпретацию: единичный сбой должен гарантировать бесперебойную подачу электроэнергии почти всем потребителям, по крайней мере, на «аварийном уровне» (диапазон B стандарта ANSI C84.1). ), но небольшой участок сети, содержащий исходную неисправность, может потребовать ручного переключения с перерывом в обслуживании примерно на час.

Популярность планирования на случай непредвиденных обстоятельств основана на его преимуществах:

• каждый из N элементов системы анализируется отдельно, что ограничивает объем выполняемой работы и упрощает варианты отказа (например, выход из строя генератора, короткое замыкание);
• этот процесс по своей сути обеспечивает способ справиться с непредвиденной ситуацией, если и когда она произойдет.

Планирования на случай непредвиденных обстоятельств N-1 обычно достаточно для систем с обычным соотношением пиковой нагрузки к мощности (ниже 70%). Для системы со значительно более высоким соотношением планирование N-1 не обеспечит удовлетворительной надежности, и даже критерии N-2 и N-3 могут оказаться недостаточными; поэтому используется планирование, основанное на надежности , которое учитывает вероятности отдельных непредвиденных обстоятельств.

Непредвиденная ситуация N-1-1 определяется как одиночный отказ, за ​​которым следуют процедуры восстановления вручную, при этом еще один отказ возникает после успешного восстановления после первого отказа. Нормальные условия эксплуатации иногда обозначаются как N-0 .

Источники

• Уиллис, Х. Ли (1 марта 2004 г.). «Критерии планирования на случай непредвиденных обстоятельств» . Справочник по планированию распределения электроэнергии, второе издание (2-е изд.). ЦРК Пресс. стр. 499–500. ISBN  978-1-4200-3031-0 .
• Вуд, Аллен Дж.; Волленберг, Брюс Ф. (1984). Производство электроэнергии, эксплуатация и контроль . Джон Уайли и сыновья. ISBN  978-0-471-09182-0 . OCLC   1085785794 .
• Павелла, Мания; Эрнст, Дэмиен; Руис-Вега, Дэниел (6 декабря 2012 г.). Переходная устойчивость энергосистем: единый подход к оценке и контролю . Springer Science & Business Media. стр. 6–. ISBN  978-1-4615-4319-0 . OCLC   44650996 .
• Балу, Н.; Бертрам, Т.; Бозе, А.; Брандвайн, В.; Коли, Г.; Кертис, Д.; Фуад, А.; Финк, Л.; Лауби, МГ; Волленберг, Б.Ф.; Врубель, Ю.Н. (1992). «Онлайн-анализ безопасности энергосистемы» (PDF) . Труды IEEE . 80 (2): 262–282. дои : 10.1109/5.123296 . ISSN   0018-9219 .
• Хаджсаид, Нуредин (19 декабря 2017 г.). «Анализ безопасности» . В Леонарде Л. Григсби (ред.). Стабильность и управление энергосистемой (3-е изд.). ЦРК Пресс. стр. 24-1–24-?. ISBN  978-1-4398-8321-1 .
• Хейлен, Эвелин; Де Бек, Стивен; Овере, Мартен; Эргун, Хакан; Ван Хертем, Дирк (26 января 2018 г.). «Устойчивая безопасность» . Динамическая оценка уязвимостей и интеллектуальный контроль для устойчивых энергетических систем . John Wiley & Sons, Ltd., стр. 21–40. дои : 10.1002/9781119214984.ch2 .
• Ван, Лей; Линь, Си; Хауэлл, Фред; Морисон, Кип (2016). «Динамическая оценка безопасности» . Справочник по Smart Grid, набор из 3 томов . John Wiley & Sons, Ltd., стр. 265–287. дои : 10.1002/9781118755471.sgd090 . ISBN  978-1-118-75548-8 .