В электросети непредвиденная ситуация — это неожиданный отказ одного основного компонента (например, электрогенератора или линии электропередачи ) [1] , который вызывает изменение состояния системы, достаточно большое, чтобы поставить под угрозу безопасность сети . [2] Некоторые защитные реле настроены таким образом, что несколько отдельных компонентов отключаются из-за одной неисправности, в этом случае отключение всех блоков в группе считается одной непредвиденной ситуацией. [3] Плановое отключение (например, техническое обслуживание) не является непредвиденной ситуацией. [4]
Выбор термина подчеркивает тот факт, что одиночная неисправность может нанести серьезный ущерб системе так быстро, что у оператора не будет времени вмешаться, и поэтому реакция на неисправность должна быть заранее встроена в конфигурацию системы. [5] Некоторые источники используют этот термин взаимозаменяемо с терминами «нарушение» и «неисправность». [2]
Приложение анализа непредвиденных обстоятельств периодически запускается на компьютерах в операционных центрах, предоставляя операторам рекомендации на основе текущего состояния сети и выбора непредвиденных обстоятельств . [5] Программное обеспечение дает ответы на сценарии «что если» в форме «сигналов тревоги»: «Потеря компонента X приведет к перегрузке Y на Z%». [3] К 1990-м годам анализ большой взаимосвязанной системы включал тестирование многих тысяч событий непредвиденных обстоятельств (миллионов, если учитывались двойные непредвиденные обстоятельства). Эффект каждого непредвиденного обстоятельства требует выполнения расчета потока мощности . Из-за быстрого изменения состояния энергосистемы запуск приложения должен завершиться за несколько минут (до 30 [6] ), чтобы результаты были полезными. [7] Обычно рассматриваются только выбранные непредвиденные обстоятельства, в основном одиночные с некоторыми двойными, для ускорения процесса. Выбор непредвиденных обстоятельств осуществляется с использованием инженерного суждения для выбора тех, которые с наибольшей вероятностью вызовут проблемы. [6]
Предвиденные и проанализированные непредвиденные обстоятельства называются вероятными . Примерами этого являются неудачи: [4]
В континентальной Европе такие непредвиденные обстоятельства считаются «нормальными», а «исключительными» вероятными непредвиденными обстоятельствами считаются неудачи: [4]
Невероятные (также называемые «вне диапазона») непредвиденные обстоятельства не используются при планировании, поскольку они редки и их последствия трудно предсказать, например, отказы: [4]
Надежность энергоснабжения обычно требует, чтобы любой отказ одного крупного блока оставлял системе достаточно ресурсов для обеспечения текущей нагрузки. Система, которая удовлетворяет этому требованию, описывается как соответствующая критерию непредвиденных обстоятельств N-1 (N обозначает количество единиц оборудования). Критерии непредвиденных обстоятельств N-2 и N-3 относятся к планированию одновременной потери соответственно 2 или 3 крупных блоков; это иногда делается для критической области (например, центра города ). [8]
Требование N-1 используется во всей сети, от генерации до подстанций . Однако на уровне распределения планировщики часто допускают более смягченную интерпретацию: единичный отказ должен гарантировать бесперебойную подачу электроэнергии почти всем потребителям, по крайней мере, на «аварийном уровне» (диапазон B ANSI C84.1 [9] ), но небольшой участок сети, содержащий исходный отказ, может потребовать ручного переключения с перерывом в обслуживании примерно на час. [8]
Популярность планирования действий в чрезвычайных ситуациях основана на его преимуществах:
Планирование на случай непредвиденных обстоятельств N-1 обычно достаточно для систем с обычным соотношением пиковой нагрузки к мощности (ниже 70%). Для системы с существенно более высоким соотношением планирование N-1 не обеспечит удовлетворительной надежности, и даже критерии N-2 и N-3 могут быть недостаточными; поэтому используется планирование на основе надежности , которое учитывает вероятности отдельных непредвиденных обстоятельств. [8]
N-1-1 непредвиденная ситуация определяется как одиночная неисправность, за которой следуют процедуры ручного восстановления, при этом после успешного восстановления после первой неисправности возникает еще одна неисправность. Нормальные условия эксплуатации иногда обозначаются как N-0 . [10]