скачать МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ электроэнергетики (ИЭЭ) ___________________________________________________________________________________________________________ Направление подготовки: 140400 Электроэнергетика и электротехника Программа подготовки: Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость, надежность и качество электрической энергии Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная ^ "Надежность электроэнергетических систем"
Москва - 2011 ^ Целью дисциплины является получение знаний о современной теории надежности в технике и применении её методов в электроэнергетических системах. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются:
^ Дисциплина относится к части общенаучного цикла М.1 по выбору основной образовательной программы подготовки магистров по программе «Электроэнергетические системы и сети, их режимы, устойчивость, надежность и качество электрической энергии» направления 140400 – Электроэнергетика и электротехника. Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Специальная математика", "Электрические станции и подстанции", "Электроснабжение", "Электроэнергетические системы и сети". Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы. ^ В результате освоения учебной дисциплины, обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
Уметь:
Владеть:
^ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.
^ 4.2.1. Лекции: 2 семестр 1. Общие сведения о теории надежности технических систем и электроэнергетических систем Надежность в технике и энергетике. Исторические сведения о надежности. Развитие науки о надежности электроэнергетических систем. Задачи надежности при проектировании и эксплуатации электроэнергетических систем. Основные особенности электроэнергетических систем с точки зрения теории надежности. Причины и физические основы возникновения и развития аварий в электроэнергетических системах. Классификация аварий. Практические методы и средства обеспечения надежности в технических и энергетических системах. Основные понятия, термины и определения теории надежности в технике и энергетике. Относительность понятия "элемент" и "система" при анализе надежности сложных технических систем. 2. Физическая природа отказов электрооборудования, математические модели отказов Понятие отказа. Причины отказов основных элементов электроэнергетических систем: воздушных линий электропередачи, кабельных линий электропередачи, трансформаторов, коммутационных аппаратов, устройств релейной защиты и автоматики. Классификация отказов. Потоки отказов элементов и их свойства. 3. Элементы теории вероятностей и математической статистики и их применение в расчетах надежности Основные понятия теории вероятностей. Событие. Вероятность события. Классификация случайных событий. Основы теории множеств. Алгебра событий. Аксиомы теории вероятностей. Основные законы и правила теории вероятностей. Формула полной вероятности и формула Байеса. Случайные величины и их характеристики. Законы распределения случайных величин, используемые в теории надежности. Случайные процессы. Марковские процессы как модели функционирования элементов систем электроснабжения. Пуассоновский процесс и его применение для описания вероятностных характеристик отказов и восстановлений элементов систем электроснабжения. Теория массового обслуживания. Модель «гибели и размножения». Формула Литла. 4. Математические модели отказов и восстановления элементов электроэнергетических систем Показатели надежности невосстанавливаемых и восстанавливаемых элементов и систем. Комплексные показатели надежности восстанавливаемых элементов электрических систем. Процессы отказов и восстановлений одноэлементной схемы Процессы отказов и восстановления в простейших и сложных системах. Принципы составления систем дифференциальных уравнений для описания процессов отказов и восстановления элементов и систем. Приемы формализации при формировании систем дифференциальных уравнений. Асимптотические методы при анализе надежности простейших систем. Модели процессов преднамеренных отключений, ремонтных состояний в реальных системах электроснабжения. Асимптотические методы при анализе надежности простейших и сложных систем. 5. Методы расчета надежности электроэнергетических систем Практические методы расчета надежности схем электрических соединений при последовательном, параллельном и последовательно-параллельном соединении элементов в системе. Основные приемы и методы структурного анализа при расчетах надежности электроэнергетических систем. Метод минимальных путей и сечений. Методы определения минимальных путей и сечений относительно расчетных объектов (узлов нагрузки, узлов генерации, передающих элементов) в электроэнергетических системах. Понятия об основных и дополнительных сечениях. Составление расчетных схем по надежности электроэнергетических систем с учетом оперативных переключений. Понятия о структурной и функциональной надежности. Методы учета ограничений пропускной способности элементов и их групп при анализе структурной и функциональной надежности. Использование интегральных характеристик режимов в расчетах показателей надежности. 6. Экономические аспекты надежности Методы расчета недоотпуска электроэнергии на различных интервалах времени и при переменных коммутационных состояниях систем. Методы экономической оценки уровня надежности электроэнергетических систем. 7. Синтез электроэнергетических систем по уровню надежности Основные приемы синтеза схем электрических соединений с заданным уровнем надежности. Требования нормативных материалов, предъявляемые к уровню надежности электроэнергетических систем и сетей. Сведения о современных методах расчета надежности. Влияние принципов построения и особенностей управления систем электроснабжения на уровень надежности электроснабжения различных электроприемников и потребителей. ^ 2 семестр Определение вероятностей отказов элементов и системы любой конфигурации в целом. Применение формулы полной вероятности при определении вероятности нормальной работы схемы. Применение методов структурного анализа к вопросам определения вероятностей отказа и безотказной работы электроэнергетических систем. Определение показателей надежности схем сетей различной конфигурации с различным соединением по надежности оборудования электрических сетей. Определение показателей структурной и функциональной надежности. Расчета недоотпуска электроэнергии. ^ Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания: 2 семестр Расчет показателей надежности узлов нагрузки электроэнергетической системы и недоотпуска электроэнергии с учетом и без учета ограничений пропускной способности элементов электрических сетей. 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен. ^ Лекционные занятия проводятся как в традиционной форме, так и в форме лекций с использованием компьютерных презентаций. Презентации лекций содержат большое количество схем и чертежей. ^ проводятся в традиционной форме в виде рассмотрения и обсуждения решения типовых задач, являющихся составной частью расчетного задания. ^ включает подготовку к тестам и контрольным работам, выполнение расчетного задания и подготовку к его защите, подготовку к зачету и экзамену. ^ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, защита расчетного задания. Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен. Оценка за освоение дисциплины, рассчитывается из условия: 0,3(среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0,3оценка за защиту расчетного задания + 0,4оценка на экзамене. В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр. ^ 7.1. Литература: а) основная литература:
б) дополнительная литература:
^ а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: Microsoft Word, Microsoft Excel, MathCAD, RastrWin. б) другие: набор слайдов по тематике лекций. ^ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 – Электроэнергетика и электротехника. ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ: к.т.н., доцент Шведов Г.В. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой электроэнергетических систем к.т.н., доцент Шаров Ю.В.
|