Программа дисциплины

 

Тема 1. Основные задачи дисциплины. Понятие надежности и живучести системы электроснабжения

При рассмотрении данной темы следует внимательно изучить основную терминологию, принятую в области систем энергоснабжения и для систем электроснабжения, в частности. Следует обратить внимание на определения надежности в общем и надежности системы электроснабжения, в частности. Также следует обратить внимание на актуальность обеспечения надежности электроснабжения для ряда отраслей промышленности, особенно химической.

Литература: [1, 3-12].

Вопросы для самопроверки:

1. Что понимают под надежностью в общем случае?

2. Что понимают под надежностью систем промышленного энерго- и электроснабжения?

3. Что понимают под живучестью системы электроснабжения?

Тема 2. Категории электроприемников по уровню надежности и основные требования, предъявляемые к их электроснабжению

При рассмотрении данной темы следует внимательно изучить основные положения Правил устройства электроустановок, которые определяют 3 основные категории электроприемников по уровню надежности. Следует особенно обратить внимание на требования по организации схем электроснабжения, а также на допустимое время перерыва электроснабжения для каждой из этих категорий электроприемников. Также следует обратить внимание на особую подгруппу электроприемников I группы, их характерные особенности.

Литература: [3, 14-16].

Вопросы для самопроверки:

1. В чем состоит различие в требованиях к уровню надежности электроснабжения потребителей I – III категорий?

2. Какое допустимое время перерыва электроснабжения допускается для потребителей каждой категории?

3. В чем состоит особенность электроснабжения потребителей особой группы I категории?

Тема 3. Методы резервирования электрических схем. Понятие «холодного», «теплого» и «горячего» резерва. Общее и поэлементное резервирование

При рассмотрении данной темы следует уделить внимание принятой классификации резервированных систем по способу и характеру резервирования, обратить внимание на их преимущества и недостатки. Также следует обратить внимание на три вида резерва в зависимости от условий работы резервного элемента.

Литература: [8, 3-16].

Вопросы для самопроверки:

1. Как подразделяются резервированные системы в зависимости от способа резервирования?

2. Как подразделяются резервированные системы в зависимости от характера резервирования?

3. Какие существуют виды резерва в зависимости от условий работы резервного элемента?

Тема 4. Понятие случайной величины. Функция распределения и плотность распределения случайной величины. Основные статистические показатели

При изучении данной темы следует четко уяснить основные понятия о случайной величине, ее разновидностях. Следует обратить внимание на свойства функции распределения случайной величины и на свойства плотности распределения случайной величины, уяснить основные отличия данных характеристик. Также следует обратить внимание, что характеризует каждый момент распределения случайной величины. Следует уяснить, чем отличаются начальный и центральный моменты распределения, в чем их особенности.

Литература: [4, 430-444], [7, 3-16].

 

 

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое случайная величина и в чем отличие непрерывных и дискретных случайных величин?

2. Какими свойствами обладает функция распределения случайной величины?

3. Какими свойствами обладает плотность распределения случайной величины?

4. Чем отличается центрированная случайная величина от нецентрированной?

5. Что характеризуют моменты распределения случайной величины первого – четвертого порядков?

Тема 5. Виды распределения случайной величины, их особенности и область применения в теории надежности

При изучении данной темы следует уяснить, каким математическим выражением характеризуется показательное распределение, гамма-распределение, распределение Эрланга и распределение Пуассона случайной величины. Также следует обратить внимание на выражения для математического ожидания и среднеквадратичного отклонения при указанных видах распределения случайной величины. Уяснить, какой частный случай гамма-распределения называется распределением Эрланга. Особенное внимание следует обратить на понятие потока событий и на его свойства.

Литература: [4, 135-146, 153-177].

Вопросы для самопроверки:

1. Каким математическим выражением описывается показательное распределение случайной величины и его функция распределения?

2. Что называют параметром показательного распределения случайной величины?

3. Каким математическим выражением описывается гамма-распределение случайной величины и его гамма-функция?

4. В чем особенность математических выражений для вычисления математического ожидания и среднеквадратичного отклонения случайной величины для гамма-распределения?

5. Каким частным случаем гамма-распределения являются показательное распределение и распределение Эрланга?

6. Каким математическим выражением описывается распределение Пуассона дискретной случайной величины?

7. В чем особенность математических выражений для вычисления математического ожидания и среднеквадратичного отклонения случайной величины для распределения Пуассона?

8. Что такое «поток событий» и какими основными свойствами он обладает?

Тема 6. Ограниченное число опытов и особенности их анализа. Проверка гипотез о законе распределения

При изучении данной темы следует изучить особенности проведения статистического анализа при наличии ограниченного числа опытов. Следует обратить внимание на понятие оценки статистического параметра и на три ее основных свойства. Также следует уяснить, что при наличии ограниченного числа опытов оценка дисперсии статистического распределения является смещенной, и для ее корректировки следует вводить поправочный коэффициент.

Литература: [4, 451-458].

Вопросы для самопроверки:

1. Какая оценка статистического параметра является состоятельной?

2. Какая оценка статистического параметра является несмещенной?

3. Какая оценка статистического параметра является эффективной?

4. Как ввести коррективы для смещенных статистических характеристик?

Тема 7. Основные показатели надежности, их значение и область применения

При изучении данной темы следует усвоить основные показатели надежности, их назначение и область применения. Отдельно следует уделить внимание изучению взаимосвязи между этими показателями; следует уяснить разницу между параметром потока отказов и интенсивностью отказов, их взаимосвязь; также следует понять, что является мерой надежности объекта в общем случае.

Литература: [1, 15-22].

Вопросы для самопроверки:

1. Какие показатели надежности используются для характеристики надежности систем электроснабжения?

2. Каким образом взаимосвязаны между собой основные показатели надежности систем электроснабжения?

3. К чему стремится параметр потока отказов по мере удаления от начального периода времени?

Тема 8. Сбор информации о надежности. Формы документов, содержащих информацию о надежности

При изучении данной темы следует уяснить, какие задачи решаются в результате сбора информации о надежности оборудования. Особое внимание следует уделить изучению форм документов – носителей информации. Необходимо знать, на какие разновидности делятся данные формы. Также отдельное внимание следует уделить изучению донесения об отказе и его структуры.

Литература: [1, 27-28].

 

Вопросы для самопроверки:

1. Для каких целей производятся сбор и обработка статистической информации о надежности оборудования?

2. На какие разновидности подразделяются формы документов – носителей информации и какие требования к ним предъявляются?

3. Какая информация должна отражаться в донесении об отказе и кто данное донесение заполняет?

Тема 9. Виды проводимых испытаний на надежность, их особенность и область применения

При изучении данной темы следует уяснить, каким образом осуществляется сбор статистических данных о надежности. Отдельно рассмотреть сбор статистических данных в результате стендовых испытаний оборудования, его преимущества и недостатки. Уделить особое внимание изучению того, какие моменты следует учитывать при планировании испытаний. Также уделить внимание изучению классификации испытаний по объему выборки, методам определения минимального числа объектов наблюдения.

Литература: [1, 28-31].

Вопросы для самопроверки:

1. Для каких целей производятся сбор и обработка статистической информации о надежности оборудования?

2. На какие разновидности подразделяются формы документов – носителей информации и какие требования к ним предъявляются?

3. Какая информация должна отражаться в донесении об отказе и кто данное донесение заполняет?

Тема 10. Типичная кривая интенсивности отказов, ее основные зоны, их физический смысл

При изучении данной темы следует уделить внимание рассмотрению трех основных зон кривой интенсивности отказов оборудования с уяснением физического смысла каждой зоны. Увязать изучение данной кривой с экспоненциальным законом распределения времени безотказной работы и простейшим пуассоновским потоком отказов. Привести пример простейшей системы с точки зрения теории надежности.

Литература: [1, 53-60].

Вопросы для самопроверки:

1. Что характеризует каждая из трех зон кривой интенсивности отказов оборудования?

2. Чем вызвана нестационарность потока отказов у отдельных элементов электроустановок?

3. Какая система является простейшей с точки зрения теории надежности?

Тема 11. Система случайных величин. Зависимые и независимые величины. Коэффициент корреляции

При изучении данной темы следует изучить особенности системы случайных величин, ее геометрическую интерпретацию. Следует обратить внимание на свойства функции распределения системы случайных величин и на свойства плотности распределения системы случайных величин. Особенно уделить внимание изучению смешанного момента второго порядка, его назначение. Также следует уяснить понятия ковариации и коэффициента корреляции, что они характеризуют, а также возможные границы изменения коэффициента корреляции.

Литература: [4, 177-220].

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое система случайных величин и как она интерпретируется геометрически?

2. Какими свойствами обладают функция распределения и плотность системы случайных величин?

3. Сколько существуют моментов первого порядка для системы случайных величин и что они характеризуют?

4. Сколько существуют моментов второго порядка для системы случайных величин и что они характеризуют?

5. Что такое ковариация, коэффициент корреляции и что они характеризуют?

Тема 12. Формулы приведенных затрат, учитывающих надежность, их разновидность и область применения

При изучении данной темы следует уяснить, в первую очередь, что означает термин «приведенные затраты». Особое внимание уделить изучению трех основных формул для определения приведенных затрат в зависимости от сроков строительства. Отдельное внимание следует уделить изучению ущерба от перерывов электроснабжения, его разновидностей и составляющих. Уяснить понятие удельного ущерба.

Литература: [1, 97-108].

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое «приведенные затраты?

2. Какие вы знаете разновидности формул для расчета приведенных затрат и какова их область применения?

3. Какие составляющие определяют ущерб от недоотпуска электроэнергии?