• • تولید

• • انتقال

• • توزیع

تقسیم می شود و مبنای چنین تقسیم بندی ، متفاوت بودن روش های مدل سازی و محاسباتی قابلیت اطمینان در هر یک از بخش های یاد شده می باشد به علاوه نظر به این که معمولاً سیستم قدرت از نقطه نظر مدیریت ، طراحی و بهره برداری نیز به همین ترتیب تقسیم بندی می شود این تقسیم بندی مناسب به نظر می رسد .
به طور کلی اهداف اصلی مطالعات قابلیت اطمینان در دو راستای زیر می باشد :

• • ارزیابی قابلیت اطمینان به معنی اندازه گیری و تعیین کیفیت عملکرد سیستم موجود در گذشته

• • پیش بینی قابلیت اطمینان به معنی پیشگویی کیفیت عملکرد این سیستم یا سیستم های مشابه در آینده

در ارزیابی قابلیت اطمینان ، هدف به دست آوردن پارامتر های مشخص و از پیش تعیین شده و با بهره گرفتن از سابقه سیستم می باشد که با کمک آن ها می توان عملکرد سیستم را در گذشته بررسی کرد و نقاط ضعف آن را به دست آورد به عبارتی دیگر منظور از ارزیابی قابلیت اطمینان ، اصلاح شبکه و کاهش قطع برق می باشد .
در مطالعات قابلیت اطمینان به منظور ارزیابی گذشته سیستم دو نوع مطالعه مختلف با بهره گرفتن از کاربرد هر یک می توان انجام داد :
الف – مطالعات مبتنی بر بار
ب – مطالعات مبتنی بر اجزاء و عناصر شبکه
در روش های دسته اول هدف ، مطالعه گذشته سیستم بر اساس خاموشی های ایجاد شده در شبکه است و کلّاً نقاط ضعف شبکه از نقطه خاموشی های ناشی از آن به دست می آید .در روش دوم کلیه حوادث شبکه از نظر عناصر شبکه ، عوامل ایجاد آن ها و عملکرد شبکه در مواجهه با آن ها بررسی می گردد تا بدین ترتیب نقاط ضعف شبکه از نقطه نظر اجزاء آن مشخص گردد .
هدف دیگری که از مطالعات مبتنی بر اجزاء و عناصر شبکه دنبال می گردد تعیین شاخص های قابلیت اطمینان عناصر شبکه به منظور انجام مطالعات پیش بینی قابلیت اطمینان می باشد .هدف از مطالعات پیش بینی قابلیت اطمینان ، اصلاح و بهینه سازی شبکه و تعیین نقاط ضعف شبکه موجود در جهت تداوم سرویس دهی به مشترکین می باشد [۸] .
۴-۱ روش های ارزیابی
همانطورکه عنوان شد، روش های متعددی در خصوص مدل سازی و ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه های توزیع مطرح و ارائه شده است و تحقیقات و مطالعات در این زمینه همچنان ادامه دارد. به طورکلی روش های ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه های توزیع را می توان به دو دسته ی عمده ی تحلیلی و شبیه سازی تقسیم نمود . در روش های تحلیلی که کاربرد فراوانی در مطالعات مهندسی قابلیت اطمینان سیستم های توزیع دارند، فیدر و تجهیزات مربوطه در قالب ریاضی به صورت اجزای سری یا موازی مدل می شوند و شاخص های مربوطه در زمان نسبتاً کوتاهی محاسبه می شوند.
در خصوص روش های مبتنی بر شبیه سازی ، شیوه های متنوعی برای ارزیابی قابلیت اطمینان مطرح شده است که کمابیش به شبیه سازی مونت کارلو مرتبط است . در روش مونت کارلو محاسبات قابلیت اطمینان با بهره گرفتن از شبیه سازی پیاپی یک عمل واقعی با رفتار تصادفی در سیستم انجام می شود . در این روش به علت ماهیت تصادفی مسأله، تعداد وقوع خطا، زمان بین خطاها، مدت زمان بازیابی بار و … می تواند از هر سطح یا تعدادی برخوردار باشد . ارزیابی مبنی بر این روش ها نیاز به صرف زمان زیادی دارد[۹] .
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

در مطالعات قابلیت اطمینان در سیستم های مهندسی عملاً بیشتر از رو ش های تحلیلی استفاده می شود . نتایج ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه های توزیع در قالب شاخص های نقاط بار و کل سیستم ارائه می گردد. شاخص های قابلیت اطمینان نقاط بار عبارتند از متوسط نرخ وقوع خطا (f/yr) λ. متوسط زمان خاموشی (h) r. متوسط زمان خاموشی سالیانه .(kWh/yr) ENS این شاخص ها با بهره گرفتن از روابط زیر محاسبه می شوند:

که در آن
: λi نرخ وقوع خطا در مدiام
: ri زمان لازم برای بازگرداندن تغذیه به نقاط بار موردنظر پس از وقوع خطا در مدiام
P : متوسط میزان مصرف در نقطه ی بار (پست توزیع)
برای ایجاد نمایی ملموس تر از وضعیت شبکه از شاخص های قابلیت اطمینان مرتبط با سیستم که رفتار کل فیدر را نشان می دهند، استفاده می شود . این شاخص ها عبارتند از:

• • شاخص متوسط دفعات خاموشی سیستم:

• • شاخص متوسط زمان خاموشی سیستم:

• • شاخص متوسط زمان خاموشی مشترکین:

• • انرژی فروخته نشده:

علاوه بر موارد فوقIEEE در استاندارد ۱۳۶۶که درسال ۱۹۹۸ارائه شد، شاخص های متنوع دیگری را تعریف نموده است[۱۰]. اما با توجه به کاربرد فراوان شاخص های فوق الذکر در شرکت های برق ، در این بخش تنها این شاخص ها مورد مطالعه قرار گرفته اند.
۵-۱ مدل سازی اثر تولید پراکنده روی قابلیت اطمینان
در روش تحلیلی قابلیت اطمینانFMEA که در قسمت قبل به آن اشاره شد ابتدا مدهای خطایی که هر یک از نقاط بار(پست های توزیع ) را تحت تأثیر قرار می دهد، شناسایی شده و با ارزیابی اثر آنها ، شاخص های قابلیت اطمینان در هریک از نقاط بار محاسبه می گردد. در این میان نکته ی مهم و قابل توجه آنست که در شبیه سازی هریک از مدهای خطا می بایست تأثیر ساختار شبکه، وجود سکسیونرها و امکان تغذیه ی بارهای خاموش شده از منبع اصلی یا دیگر منابع به طور صحیح مدل سازی شود.
برای توضیح و بررسی نحوه ی مدل سازی واحدهای تولید پراکنده در ارزیابی قابلیت اطمینان شبکه های توزیع ، شکل (۱-۱) را درنظر می گیریم.
شکل(۱-۱): یک فیدر توزیع نمونه به همراه یک واحد تولید پراکنده [۱۰].
متوسط بار در هریک از نقاط مصرف برابر ۴۰۰ کیلووات فرض شده است . همانطورکه ملاحظه می گردد، این فیدر شعاعی نمونه توسط یک پست فوق توزیع تغذیه می شود و از طرف دیگر در صورت
نیاز می تواند از طریق یک واحد تولیدی ۵/۱مگاواتی تغذیه شود.
در صورت بروز خطا در هریک از سکشن ها در فیدر مزبور، با عملکرد کلید قدرت ابتدای فیدر در پست فوق توزیع، ابتدا تمامی فیدر بی برق می شود. پس از انجام مراحل مکان یابی خطا، بخش آسیب دیده با بهره گرفتن از بازکردن سکسیونرها از دیگر قسمت های سالم فیدر جدا می شود. این ناحیه می بایست تا پایان انجام تعمیرات و رفع عیب در فیدر خاموش باقی بماند اما دیگر بخش های فیدر اگر امکان تغذیه از منبع اصلی فیدر یا منبع دیگری (همانند واحدهای تولید پراکنده) را داشته باشند، تغذیه ی آنها برقرار می شود در غیر این صورت این قسمت ها نیز می بایست تا پایان عملیات تعمیر و رفع عیب در بخش خطا دیده بی برق باقی بمانند.
در فیدر شکل (۱) به عنوان مثال با بروز خطا روی سکشن AB تغذیه ی نقطه ی بارB باید تا پایان تعمیرات قطع باشد و زمان خاموشی آن برابر متوسط زمان مکان یابی خطا و انجام تعمیرات در سکشن مزبور خواهد بود . در این وضعیت نقطه ی بار A امکان تغذیه از پست فوق توزیع تغذیه کننده فیدر را خواهد داشت بنابراین مدت خاموشی در آن برابر متوسط زمان مکان یابی خطا و انجام عملیات مانور و کلیدزنی می باشد. اگر واحد تولیدی موجود در انتهای فیدر را در نظر نگیریم، مابقی نقاط مصرف نیز باید همانند نقطه ی بار B تا اتمام عملیات تعمیر در فیدر بی برق باشند . اما با فرض وجود واحد تولیدی در مکان نشان داده شده در شکل (۱)، می توان نقاط مصرف مذکور را در مدت انجام تعمیرات تغذیه نمود . البته با توجه به ظرفیت و محدودیت های بهره برداری از واحد تولیدی، تنها امکان تغذیه ی بخشی از نقاط مصرف توسط واحد تولیدی وجود دارد بنابراین با فرض حداکثر بارگیری معادل ۸۰ درصد ظرفیت نامی از واحد تولیدی، نقاط بار E ، FوG را می توان از طریق واحد تولیدی تغذیه کرد اما نقاط بار C و Dباید تا انتهای تعمیرات خاموش باقی بمانند . ذکر این نکته ضروری است که اگرچه نقاط مصرف E و F ، Gاز طریق واحد تولیدی تغذیه می شوند ولی زمان لازم برای راه اندازی واحد تولیدی را می بایست در مدت خاموشی این دسته از نقاط بار لحاظ کرد . این زمان با توجه به تکنولوژیی که در واحدهای تولید پراکنده بکار می رود متفاوت است ولی بطورکلی بسیار کمتر از زمان راه اندازی واحدهای تولیدی بزرگ خواهد بود.