Проектирование релейной защиты и АПВ линии 500 кВ и автотрансформатора 3X167 МВА на подстанции п/ст Луговая Тюменской энергосистемы, страница 31

5. Расчет уставок и чувствительности измерительных органов мощности противоаварийной автоматики с использованием законов распределения  вероятностей параметра реагирования

В настоящее время для построения средств противоаварийной автоматики (например,  автоматики предотвращения нарушения устойчивости – АПНУ или ликвидации асинхронного режима - АЛАР) используются наряду с другими измерительные органы (ИО),  реагирующие на активную мощность. ИО должны быть отстроены от параметров  рабочих режимов электропередачи и срабатывать при превышении  фактической мощностью их уставок.   Вследствие зависимости от значений эксплуатационного напряжения параметр реагирования (активная мощность) случайно меняется не только в рабочем,  но и в предельно-допустимом (ПД) режиме каждого состояния схемы. Поэтому для каждого состояния могут быть построены кривые распределения вероятностей потоков активной фактической и ПД мощностей по электропередаче.  Например, для нормального состояния схемы электропередачи,  как показано на рис. 1.

Условные ПРВ рис. 1а  могут быть получены через характеристики рис. 1б по выражениям:

,

.

Но условные ПРВ  могут быть получены и по разработанному на кафедре электрических станций методу селекции границ исходных и выходных данных  (СГИД).  Выполняется это путем задания исходных данных в виде квантилей одного и того же порядка,  расчета выходных данных по функциональной зависимости между исходными и выходными данными и присвоения выходным данным порядка квантилей исходных данных при нарастающей зависимости выходных данных от входных или порядка разности единицы и порядка квантилей исходных данных,  если указанная зависимость – убывающая.  Признаком нарастающей зависимости является одинаковый знак одноименных разностей порядков квантилей исходных данных и квантилей каждого интересующего выходного данного для двух вариантов исходных данных,  характеризуемых как квантилей двумя значениями порядков.  

По кривым рис.1а,  если известна уставка измерительного органа мощности , возможно определение риска отказа срабатывания (развала энергосистемы) и риска ложного действия  в нормальном состоянии.  Это выполняется с помощью выражений:

,            .

На рис. 1а приведенные выражения рисков отражены в виде заштрихованных площадей. Видно,  что какая бы уставка не была принята риски отказов срабатывания и ложных действий остаются,  причем если один из рисков уменьшается,  то другой возрастает.

Суммарные риски отказов срабатывания и ложных действий также можно находить с использованием приведенных выражений. Однако следует иметь ввиду,  что суммируемые риски найдены при сильно различающихся условиях наличия ПД режимов и отсутствия их.   Условия определения ПРВ  и риска   (отсутствия ПД режимов) практически не отличаются от общего комплекса условий отсутствия и наличия ПД режима,  т.е. практически можно рассматривать ПРВ  и риск   как безусловные вероятностные характеристики.  Условия определения ПРВ  и риска ,  т.е. условия наличия ПД режима (событие А),   сильно отличаются как от общего комплекса условий,  так и от условий отсутствия ПД режима (событие ).  Поэтому данные вероятностные характеристики при суммировании необходимо, как правило,  приводить  к общему комплексу условий.  Обычно вероятность   незначительна по величине и приведение к общему комплексу условий,  осуществляемое с обязательным умножением условных  и   на данную вероятность,  приведет к радикальному уменьшению этих величин.  Обсуждаемое приведение в ряде случаев полезно при определении общих потерь или эффективности средств контроля.  Однако в других случаях,  когда важно учесть потери с учетом их значимости (удельного веса)   величина риска ,   определяемая через условную ПРВ ,  увеличенную по сравнению с безусловной ПРВ   в 1/ раз,   может рассматриваться как риск с требуемым большим удельным весом. Последний жестко-вынужденно приводит (эквивалентирует) отказы срабатывания к ложным действиям.  В таких случаях никакой свободы приведения к интересующим условиям результатов расчета у расчетчика не остается.   Однако,  такое положение никакого влияния на определение уставки не оказывает,  т.к. уставка должна быть отстроена от значений параметра реагирования в эксплуатационных условиях,  которые фактически остаются неизменными  и практически безусловными.