Экономическая оценка уровня надежности объектов энергосистем

Практически любые нарушения нормального функционирования объектов энергосистемы приводят к нарушению основной деятельности, следовательно, недополучению прибыли у этого объекта. При перерыве подачи электроэнергии у потребителя возникает ущерб из-за недовыпуска продукции, нарушений технологических циклов, простоя рабочей силы, неэкономичной pаботы оборудования, экологических нарушений, морального ущерба и др.

Для прогнозирования недополученной прибыли оценки хозяйственной деятельности следует применят вероятностно-статистические методы. Областями применения прогнозных расчетов недополученной прибыли, обусловленной уровнем надежности объекта ЭЭС являются следующие:

¾ обоснование тарифов на покупку и продажу электро энергии;

¾ учет фактора надежности при планировании произ водства электроэнергии закупки энергоносителей оборудования;

¾ обоснование инвестиций в энергосистемы, в toiv числе и в системы управления;

¾ обоснование эксплуатационных затрат на ремонты, профилактику оборудования, разрешение заявок на отключение элементов энергосистемы;

¾ обоснование резервов всех видов по оборудованию, мощности и энергии.

Нарушение нормального функционирования объекта вследствие отказов элементов вызывает экономические санкции к объекту и как к покупателю электроэнергии, и как к продавцу ее.

Как к покупателю электроэнергии — вследствие отказа на его объекте — штрафные санкции со стороны поставщика, обусловленные снижением экономичности работы оборудования поставщика (пережогом топлива, расходом ядерных материалов, понижением уровня запасов воды на ГЭС, «запиранием» мощности и т. д.), обозначим эту составляющую Ш_п.

Как к продавцу электроэнергии — вследствие недополучения прибыли от продажи электроэнергии, обозначим эту составляющую П_р, и штрафных санкций со стороны покупателя, в частности, потребителя. По традиции эту составляющую называют ущербом у потребителя У. В данном случае величина ущерба принимается равной У_д согласно условиям договора между поставщиком и потребителем.

В общем случае недополученная прибыль объекта энергосистемы равна:

Н_Д = Ш_п + П_р + У_д

В зависимости от условий договора объекта энергосистемы с продавцом и покупателем электроэнергии первая и третья составляющие могут принимать любые значения, в том числе и нулевые. Для расчета (прогноза) всех составляющих, помимо чисто стоимостных значений единицы недоотпущенной электроэнергии и самого значения недоотпуска, существенное значение имеют такие физические показатели, как частота возникновения нарушения X и его продолжительность t_B, условия их возникновения (ремонтные состояния), доля отключаемой мощности у потребителя из-за дефицита ее в системе (работа АЧР) и ограничений пропускной способности (работа САОН или оперативные отключения), отказы вследствие нарушений работы релейной защиты и противоаварийной автоматики — нарушения условий живучести, так как штрафные санкции со стороны смежников объекта за­висят от этих факторов и могут фиксироваться в договорах на поставку и продажу электроэнергии.

При вероятностно-статистическом подходе для определения недоотпуска электроэнергии требуется существенно больше исходной информации по сравнению с детерминированным подходом. В частности, необходима информация о законах распределения нагрузок потребителей и генераторов источников пи­тания, о вероятностной взаимосвязи между режимами электропотребления, а также режимами работы генераторов.

Экспериментальные исследования показывают, что всех потребителей можно разделить на относительно небольшое число классов, для которых известны параметры законов распределения да и сами законы.

Ниже в качестве примера приведены основные типы нагрузок (минимальный набор).

1. Обобщенная нагрузка энергосистем: 60% — про­мышленность, 25% — коммунально-бытовая, 15% — электротранспорт и др. Закон распределения нормальный.

2. Преобладание крупной промышленной нагрузки: (70 - 75)% — промышленная, (10 - 15)% — коммуналь­но-бытовая, (10 - 25)% — электротранспорт и др. Закон распределения полимодальный.

3. Преобладание коммунально-бытовой и мелкой и средней промышленности: 60 % — коммунально - бытовая и мелкая и средняя промышленность, 25% — круп­ная промышленность, 15% — электротранспорт и др. Закон распределения лонгонормальный.

4. Преобладание нагрузки электротранспорта: 60% — электротранспорт и др., 25% — промышленность, 15% — коммунально-бытовая. Закон распределения нормальный.

5. Преобладание мелкой и средней промышленно­сти: 60% — мелкая и средняя промышленность, 25% — коммунально-бытовая, 15% — электротранспорт и др. Закон распределения экспоненциальный.

6. Преобладание крупной и средней промышленно­сти: 90% — промышленная, 5% — электротранспорт, 5% — коммунально-бытовая. Закон распределения равномерный.

Эта классификация существенно сокращает объем исходной информации о режимах.

Вклады в недоотпуск электроэнергии и недополученную прибыль дифференцируются по признакам:

¾ собственные отказы и восстановление;

¾ отказы и восстановление элементов схемы;

¾ преднамеренные отключения элементов и их групп;

¾ наложения отказов на преднамеренные отключения;

¾ ограничения пропускной способности элементов;

¾ гибкость оперативной схемы;

¾ эффективность неавтоматического оперативного управления;

¾ эффективность автоматического управления — дей­ствия РЗ и сетевой автоматики;

¾ эффективность работы системной автоматики.

Такого рода дифференцированная информация предназначена для целенаправленного синтеза проектных и эксплуатационных схем, а также оптимизации коммутационных состояний энергосистем.