etd-lab - ssu.ac.irssu.ac.ir/cms/fileadmin/user_upload/moavenatha/mposhtibani/mdaftar... · saefi...
TRANSCRIPT
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
ETD-Lab آزمايشگاه پژوهشيت قهايس ب توزيع و Electric Transmission & Distribution Laboratoryانتقال
انتقال و توزيع برقهاي سيستم
ت تق ا ز ا د ل ع ظات مالحظات عملي در ارزيابي و تقويتالتوزيع شبكه هاي وزيعقابليت اطمينان ي ب ي ي ب
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقگا دانشگاه تربيت مدرسا
دانشكده مهندسي برقو كامپيوتر
صندوق پستي134 -14115
محمود رضا حقي فام
1387آبان ماه-توانير
www.modares.ac.ir/eng/haghifam/etd-lab
تهران، ايرانير بو
اقد ف د ش ا ك ش ف ت تعريف شبكه هاي هوشمند فردا-مقدمه
Smart Grid is a transformed electricity transmission and distribution network or "grid" that uses robust two-way communications, advanced sensors, and distributed , ,computers to improve the efficiency, reliability and safety of power delivery and use
The modern grid six key goals:The grid must be more reliable
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
The grid must be more secureThe grid must be more efficientThe grid must be more economic دانشگاه تربيت مدرس
دانشكده مهندسي برقو كامپيوتر
صندوق پستي134-14115
The grid must be more economicThe grid must be more environmentally friendlyThe grid must be more safer
تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
هوشمند هاي شبكه در اصل يهاي گير جهت گير يهاي اصلي در شبكه هاي هوشمندجهت
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
ي تعريف قابليت اطمينان ي ب ري
قابليت اطمينان يک سيستم به احتمال عملکرد شود می گفته معين شرايط در وسيستم ی ين ي ر ر م ي
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
برق آيفيت تا پذيري دسترس از دسترس پذيري تا آيفيت برقاز
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
رابطه درصد قابليت اطمينان با زمان خاموشی
Number of٩’s
Percent Probable Downtimeper Year
٢ ٩٩% ٨٧.۴hours٣ ٩٩.٩% ٨.٧۴ hours۴ ٩٩.٩٩% ۵٣minutes. % minutes۵ ٩٩.٩٩٩% ۵.٣ minutes۶ ٩٩.٩٩٩٩% ٣١.٨ seconds٧ ٩٩٩٩٩٩٩% ٣٢ d
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
٧ ٩٩.٩٩٩٩٩% ٣.٢ seconds٨ ٩٩.٩٩٩٩٩٩% .٣٢ seconds٩ ٩٩.٩٩٩٩٩٩٩% .٠٣ seconds
دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
ها سيستم اطمينان قابليت بهبود قابليت اطمينان سيستم هابهبود
در بهبود قابليت اطمينان با بهينه نقطة سيستمها، نقطة بهينه باسيستمها،توجه به ميزان هزينة
سرمايه گذاري و هزينهگهاي تحميلي ناشي از
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
عدم قابليت اعتماد گردد مي معين .سيستم دانشگاه تربيت مدرس
دانشكده مهندسي برقو كامپيوتر
صندوق پستي134-14115
.سيستم معين مي گردد
تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
در حد بهينه قابليت ) مديريت دارايي(تاثير كاهش هزينه هاي نصب و نگهداري اطميناناطمينان
ریکاهش هزينه نصب و بهره برداری بر بهر و ب زي ش.قابليت اطمينان باال را منجر می شود
هزينه نصب و هزينه خاموشيبهره برداري
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
اطمينان قابليت بهينه سطح بر هزينه تاثير هزينه بر سطح بهينه قابليت اطمينانتاثيريافزايش هزينه خاموشی نياز به قابليت ب ب ز ي ی و زي يش ز
.اطمينان باال را ا يجاب می کند
هزينه نصب و بهره برداري
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
هزينه خاموشي
دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
خاموش هزينه خاموشیهزينه
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
شاخصهاي قابليت اطمينان در سيستمهاي توزيع
شاخص هاي مرتبط با بار
ع
ص:ـ براي هر مشترك
)در سال(تعداد خاموشي ها )در سال(مدت زمان خاموشي ها
:ـ شاخص هاي مرتبط با كل سيستم١٩٩٨-١٣۶۶ IEEEاستاندارد
شاخص مختلف12
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
:ـ شاخص هايي براي(…,SAIFI,ASAIFI)تعداد دفعات خطا
دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115
(…,SAIDI,ASAIDI)تداوم خطاها
) (… ,MAIFIخطاهاي گذرا تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
بار نقاط اطمينان قابليت شاخصهاي قابليت اطمينان نقاط بارشاخصهاي
چهار شاخص مربوط به نقاط بار كه اهميتي پايه اي در ارزيابي هاي قابليت اطمينان دارند :عبارتند از
)λ:(متوسط تعداد خطا در واحد زمان)=متوسط نرخ خطاfail/yr( خ)r:(متوسط زمان خروج به ازاء هر خطا)=متوسط زمان خروجhour/fail()U :(در طول سال خاموشي متوسط زمان)=متوسط زمان خروج ساليانهhour/yr()ENSا ا)ط )kWh/yr(الط
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
)ENS:(سال متوسط انرژي توزيع نشده در )=متوسط انرژي توزيع نشدهkWh/yr(
دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
سيستم اطمينان قابليت شاخصهاي قابليت اطمينان سيستمشاخصهاي
SAIFI (System Average Interruption Frequency Index)
MAIFI (Momentary Average Interruption Frequency Index)
SAIDI (System Average Interruption Duration Index)
CAIDI (Customer Average Interruption Duration Index)
ASAI (Average System Availability Index)
ASUI (Average System Unavailability Index)
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
ASUI (Average System Unavailability Index)
ENS (Energy not Supplied)
AENS (A E S li d C ) دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115
AENS (Average Energy not Supplied per Customer)
تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
onInterruptiofNumberTotalSAEFI
DurationonInterruptiCostomerSAIDI
ServedCostomerofNumberTotalpfSAEFI
∑=
=
DurationonInterruptiCostomerCAIDI
ServedCustomerofNumberTotalSAIDI
∑=
=
D dS iHC ttyAvailabiliServiceHoursCustomerASAI
ServedCustomerofNumberTotalCAIDI
=
=
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
onInterruptimoreorngExperienciCostomersانتقال و توزيع برقonInterruptiCostomerofNumberTotalCAIFI
DemandServiceHoursCustomer
١=
دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115onInterruptimoreorngExperienciCostomersDurationonInterruptiCostomer
CTAIDI
onInterruptimoreorngExperienciCostomers
١∑=
تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
pgp
onInterruptiMomentaryCostomerofNumberTotalMAIFI
EventsMomentaryCostomerofNumberTotalMAIFI
ServedCustomerofNumberTotalpyfMAIFI
=
=
onInterruptinMoredExperienceCustCEMI
ServedCustomerofNumberTotalMAIFI
=
=
.
S dCfblonInterruptiSustainedandMomentaryCEMSMI
ServedCustomerofNumberTotalCEMI
n
n
=
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقServedkVAConnectedTotal
dInterruptekVAConnectedASIFI
ServedCustomerofNumberTotaln
=دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115ServedkVAConnectedTotaldInterrupteHourskVAConnectedASIDI
ServedkVAConnectedTotal
=تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
ServedkVAConnectedTotal
سيستم اطمينان قابليت شاخصهاي قابليت اطمينان سيستمشاخصهاي
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
خاموشي هزينه خاموشيهزينه
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
شاخص های قابليت اطمينان در کشور های مختلف
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
توزيع سيستمهاي اطمينان قابليت بهبود
بهبود جهت مناسب روشهاي دنبال به همواره توزيع كتهاي ش
وزيع ي ه ي ن ي ي ب بهبو
شركت هاي توزيع همواره به دنبال روش هاي مناسب جهت بهبود به طور . سطح قابليت اطمينان شبكه هاي تحت بهره برداري خود هستند
ا ك ش نان اط ت ل قا ا ك ا ا كا ا ا ت كلي تمامي راهكارهايي را كه براي بهبود قابليت اطمينان شبكه هايكل:توزيع وجود دارد را مي توان در دو دسته تقسيم نمود
راهكارهاي كه به دنبال کاهش تعداد دفعات وقوع خاموشي ها در ١.
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
)براي نقاط بار λكاهش شاخص (سيستم هستند
دنبال٢ را مشترکني خاموش تداوم مدت كاهش هدف راهكارهاي دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115
راهكارهايي هدف كاهش مدت تداوم خاموشي مشترکني را دنبال ٢.)براي نقاط بار rكاهش شاخص (مي كند
تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
مبهبود قابليت اطمينان سيستم ها
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
.بهسازي قابليت اطمينان همواره مستلزم سرمايه گذاري بيشتر استبا صرف سرمايه گذاري معين در سطوح باالتري از قابليت
دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115
ح.اطمينان، بهبود كمتري در قابليت اطمينان به دست مي آيد
.است دست يابي به قابليت اطمينان باال پرهزينه وگرانتهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
اطمينان قابليت تقويت و محاسبات چرخه محاسبات و تقويت قابليت اطمينانچرخه
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
روش هاي حماسبه شاخص هاي قابليت اطمينان
Network ModelingNetwork Modelingمبتني بر مدهاي خطاروش هاي تحليلي
روشهاي مبتني بر مدلسازي ماركوفM k M d liM k M d li
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
Markov ModelingMarkov Modeling
دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
مونت كارلوروش هاي شبيه سازي134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
Monte Carlo SimulationMonte Carlo Simulationش
كرد؟ بايد چه و داريم؟ قرار اطمينان قابليت تقويت چرخه از نقطه كدام در كدام نقطه از چرخه تقويت قابليت اطمينان قرار داريم؟ و چه بايد كرد؟دردقت و اهتمام در ورود اطالعات به سيستم ثبت حوادث١.
ث از ش ف ت ش از ا ك اال ا گ ش ا گ گزارش گيري هاي متنوع و حـد االمكـان از پـيش تعريـف شـده از سيسـتم ثبـت ٢.حوادث براي تحليل وضعيت قابليت اطمينان
اسـتفاده از تخمـين بـار (نياز به دانستن تعداد مشتركين و اطالع از مصرف در پسـت ٣.براي محاسبه شاخصهاي استاندارد)پستها ه ر)پ ي ه ب ي بر
لينك سيستم ثبت حوادث به سيستم مديريت اطالعات جغرافيايي۴.
تعيين حد بهينه قابليت اطمينان در قسمتهاي مختلف از شبكه هاي توزيع۵.
رمحاسبه هزينه خاموشي براي مشتركان۶. ر ي و ز
نظارت عالي توانير و وزارت نيـرو در اجـراي طـرح هـا و پـيش بينـي مكانيزمهـاي ٧.براي شركت هاي توزيع موفق در ارتقال قابليت اطمينان تشويقي
مقايسه پيشرفت هر شركت با خود آن شركت٨.ش خا ت ا ا ا خ ا اط ل قا ا ف ت
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
تعرفه هاي قابليت اطمينان محور، بخصوص براي صنايع با توجه به هزينه خاموشي٩.استفاده از بيمه قابليت اطمينان براي صنايع٠١.آمادگي براي مديريت بحران از جمله كمبود برق با پيش بيني مسيرهاي تامين برق ١١.
مهم مصارف براي دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115
براي مصارف مهمتهيه دستورالعملهاي بهره برداري در شرايط بحران براي تامين بارهاي مهم٢١.تهيه استانداردهاي قابليت اطمينان محور در طراحي و بهره برداري٣١.
تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
ل:تهيه طرح استراتژيك براي تقويت قابليت اطمينان در هر شركت شامل-14 ر ر ي ي ب وي ي بر ژي ر رح هي)RCMحركت بسوي (تعميرات پيشگيرانه
)Aging(تخمين عمرزاستفاده از تجهيزات با كيفيت
استفاده از هاي هاي روكش دارنظارت دقيق هنگام اجراي طرح ها
بازنگري در شيوه هاي طراحيا ا ش بازنگري در شيوه هاي بهره برداريازنگ
دقت در انتخاب مشاوراندقت در انتخاب پيمانكاران
ياب عيب جديد هاي تكنيك از استفادهآزمايشگاه پژوهشي
هاي سيستمانتقال و توزيع برق
استفاده از تكنيك هاي جديد عيب يابيآموزش پرسنل بهره بردار
احداث خطوط مانورنصب ريكلوزر
دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115
و ي باجراي اتوماسيون با محوريت قابليت اطمينان
...و
تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
سيستمي كه دچار روزمره گي شده است، همان كاري راان ا ف ا ا ا ا ك ا ا امروز انجام مي دهد كه ديروز انجام داده است و فردا همان ا
فعاليت ها را خواهد كرد كه امروز مشغول آن استآزمايشگاه پژوهشي
هاي سيستمانتقال و توزيع برق
دانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
فام حقي حممودرضا دکتر
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
م ي ر و ر
www.modares.ac.ir/eng/haghifam
دانشگاه تربيت مدرس–تقاطع بزرگراه ران و آل امحد-هتران:آدرسدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115
لررس و ر ر بزر رسع ربي
-۱۴۳: آزمايشگاه پژوهشی توزيع و انتقال، صندوق پسيت –دانشكده مهندسي برق و كامپيوتر ۱۴۱۱۵
گ تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
۰۲۱ -۸۸۰۰۵۰۴۰: دورنگار
توزيع سيستمهاي در اطمينان وزيعقابليت ي ه ي ر ن ي ي ب
FaultFault
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برقدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory
Primary Distribution SystemPrimary Distribution System
1- مرحلهنان اط ت ل قا ت تق
2- مرحله 3- مرحله 4- مرحلهدر تقويت قابليت اطمينان
CR
∆∆
فعاليت اول
R∆CR
∆∆
فعاليت دوم
C∆م
آزمايشگاه پژوهشيهاي سيستم
انتقال و توزيع برق
C∆CR
∆∆
امmفعاليتدانشگاه تربيت مدرسدانشكده مهندسي برق
و كامپيوتر صندوق پستي
134-14115تهران، ايران
ETD-LabElectric Transmission & Distribution Laboratory