В электрической сети непредвиденная ситуация — это неожиданный отказ одного основного компонента (например, электрического генератора или линии электропередачи ) [1] , который вызывает изменение состояния системы, достаточно большое, чтобы поставить под угрозу безопасность сети . [2] Некоторые реле защиты настроены таким образом, что несколько отдельных компонентов отключаются из-за одной неисправности. В этом случае отключение всех блоков в группе считается одной нештатной ситуацией. [3] Плановый простой (например, техническое обслуживание) не является непредвиденным случаем. [4]
Выбор термина подчеркивает тот факт, что одиночная неисправность может привести к серьезному повреждению системы настолько быстро, что у оператора не будет времени вмешаться, и поэтому реакция на неисправность должна быть заранее заложена в конфигурацию системы. [5] В некоторых источниках этот термин используется как синоним «нарушение» и «вина». [2]
Приложение анализа непредвиденных обстоятельств периодически запускается на компьютерах в оперативных центрах, предоставляя операторам предложения на основе текущего состояния сети и выбора непредвиденных обстоятельств . [5] Программное обеспечение предоставляет ответы на сценарии «что, если» в форме «сигналов тревоги»: «Потеря компонента X приведет к перегрузке компонента Y на Z%». [3] К 1990-м годам анализ большой взаимосвязанной системы включал тестирование многих тысяч непредвиденных обстоятельств (миллионов, если учитывать двойные непредвиденные обстоятельства). Эффект каждой непредвиденной ситуации требует выполнения расчета потока мощности . Из-за быстрого изменения состояния энергосистемы запуск приложения должен завершиться за считанные минуты (до 30 [6] ), чтобы результаты были полезными. [7] Обычно для ускорения процесса рассматриваются только отдельные непредвиденные обстоятельства, в основном единичные, а иногда и двойные. При выборе непредвиденных обстоятельств используется инженерное суждение, позволяющее выбрать те, которые с наибольшей вероятностью могут вызвать проблемы. [6]
Предвиденные и проанализированные непредвиденные обстоятельства называются вероятными . Примерами этого являются сбои: [4]
В континентальной Европе эти непредвиденные обстоятельства считаются «нормальными», а «исключительными» вероятными непредвиденными обстоятельствами являются неудачи: [4]
Ненадежные (также называемые «выходящими за пределы допустимого») непредвиденные обстоятельства не используются при планировании, поскольку они редки, а их последствия трудно предсказать, например, неудачи: [4]
Надежность энергоснабжения обычно требует, чтобы в случае любого крупного отказа блока в системе оставалось достаточно ресурсов для питания текущей нагрузки. Система, удовлетворяющая этому требованию, описывается как отвечающая критерию непредвиденной ситуации N-1 (N обозначает количество единиц оборудования). Аварийные ситуации N-2 и N-3 относятся к планированию одновременной потери соответственно 2 или 3 основных подразделений; иногда это делается для критической зоны (например, центра города ). [8]
Требование N-1 используется во всей сети, от генерации до подстанций . Однако на уровне распределения планировщики часто допускают более мягкую интерпретацию: одиночный отказ должен гарантировать бесперебойную подачу электроэнергии почти всем потребителям, по крайней мере, на «аварийном уровне» (диапазон B стандарта ANSI C84.1 [9]). ), но небольшой участок сети, содержащий исходную неисправность, может потребовать ручного переключения с перерывом в обслуживании примерно на час. [8]
Популярность планирования на случай непредвиденных обстоятельств основана на его преимуществах:
Планирования на случай непредвиденных обстоятельств N-1 обычно достаточно для систем с обычным соотношением пиковой нагрузки к мощности (ниже 70%). Для системы со значительно более высоким соотношением планирование N-1 не обеспечит удовлетворительной надежности, и даже критерии N-2 и N-3 могут оказаться недостаточными; поэтому используется планирование, основанное на надежности , которое учитывает вероятности отдельных непредвиденных обстоятельств. [8]
Непредвиденная ситуация N-1-1 определяется как одиночная неисправность, за которой следуют процедуры восстановления вручную, при этом другая неисправность возникает после успешного восстановления после первого отказа. Нормальные условия эксплуатации иногда обозначаются как N-0 . [10]