Навчально методичне забезпечення дисципліни

ВСТУП

Тенденція до концентрації, централізації і автоматизації виробництва, а також до розподілу електроенергії забезпечує значні економічні переваги на­родному господарству і одночасно значно ускладнює елект­роенергетичні системи. Складність їх зростає не тільки в структурному, але й в функціональному відношенні.

Ускладнення структури і функцій електричних систем передбачають більш високу степінь їх удосконалення, однак складність електричних систем збільшує число взаємозв'язаних елементів, а відповідно, і ймовірність пору­шень в виконанні їх функцій. Поняття складності і надійності знаходяться в об'єктивному протиріччі, і в реалізації розв'язання цього протиріччя полягає задача надійності складних технічних систем, до яких відносяться системи еле­ктропостачання (СЕП).

 

 

Мета і завдання курсу

Мета викладання дисципліни

Курс „Математичне моделювання в електроенергетиці” є проміжним між загально технічними та спеціальними курсами.

Метою викладання дисципліни є навчити студентів теоретичним і практичним основам зв’язування навик отриманих студентами при вивченні вищої математики, фізики, теоретичних основ електротехніки, електричних машин та математичних задач енергетики, що виникають при вивченні основних дисциплін.

Задачі вивчення дисципліни

Основний зміст дисципліни – вивчення основних принципів побудови математичних моделей елементів та системи електропостачання, математичної теорії планування експерименту, теорії надійності, загальні методи розрахунку надійності систем електропостачання, математичні моделі відказів елементів СЕП, показники надійності електрообладнання, методи аналізу надійності складних електричних мереж, харківські моделі надійності.

 

Внаслідок вивчення дисципліни студент повинен знати:

– закони розподілу випадкових величин;

– основні принципи побудови математичних моделей елементів системи електропостачання;

– теорія планування планових експериментів;

– загальні методи розрахунку надійності;

– математичні моделі відмов елементів систем електропостачання;

– показники надійності електрообладнання;

– марківські моделі надійності;

– методи аналізу надійності складних електричних схем електричних мереж.

 

Внаслідок вивчення дисципліни студент повинен вміти:

– встановити за статистикою відмов закон розподілу випадкових величин;

– будувати математичні моделі надійності елементів систем електропостачання;

– розрахувати одиничні показники надійності електрообладнання електроенергетичних систем;

– визначати довірювальні інтервали показників надійності;

– будувати регресій ні моделі надійності;

– розробляти харківські моделі надійності СЕП, та на їх основі визначити показники надійності.

 

Перелік базових та забезпечуючих дисциплін

Дисципліни, які є базовими для даного курсу: „Електричні системи та мережі”, „Вища математика” та ін.

Дисципліни, які забезпечуються даним курсом: „Математичні задачі в електроенергетиці”, „Основи системної автоматики” та ін.

Зміст дисципліни

Зміст лекційного курсу

Таблиця 1.1 – Структура модулів дисципліни „Математичне моделювання в електроенергетиці ”

Шифри модулів(М), змістовних модулів(ЗМ) та навчальних елементів	Модулі, змістовні модулі, навчальні елементи	Обсяг лекційних занять, год.	Л–ра №
М1	Принципи побудови математичних моделей
ЗМ1	Математичні моделі основний апарат системного підходу до електроенергетичних проблем. Класифікація мат моделей. Подібність моделювання.		1,3,5
ЗМ2	Основи математичної теорії планування експерименту. Повний і дробовий факторний експеримент. Статичний аналіз результатів експериментів.		1,2,6
М2	Теорія надійності
ЗМ1	Основні поняття теоретичної надійності. Терміни визначення і кількісні показники. Випадкові величини і їх характеристики. Одиниці та комплексні показники надійності		1-8

 

Продовження таблиці 1.1

ЗМ2	Закони розподілу випадкових величин. Статистична обробка інформації про надійність систем електропостачання. Оцінка результатів експерименту. Перевірка гіпотези про однорідність вибірок. Перевірка гіпотези про закон розподілу при повних вибірках.		1,2,4,5
ЗМ3	Загальні методи розрахунку надійності. Розрахунок надійності при послідовному логічному з’єднанні елементів. Розрахунок надійності при паралельному з’єднанні елементів. Довірю вальні інтервали показників надійності. Гама процентні показники надійності планування об’єму спостережень.		1,4,8
М3	Математичні моделі СЕП
ЗМ1	Моделі відмов елементів систем електропостачання. Закони розподілу термінів служби ізоляції елементів електричних мереж. Характеристики показників надійності ізоляції силових трансформаторів. Причини пошкодження основних елементів електричних мереж.		1,4,6

 

 

Продовження таблиці 1.1

ЗМ2	Математичні моделі функціонування схем електричних мереж. Харківські моделі надійності. Процеси відмов і відновлення одноелементної схеми. Нерезервована схема з елементів. Показники надійності системи, що складається з резервованих відновлювальних елементів.		1,6,7
ЗМ3	Методи аналізу надійності складних структур електричних схем. Показники надійності відносно вузлів навантаження в складних схемах.		1,4,6,7
Всього

 

Зміст самостійної роботи

Домашні завдання

На лекціях студент отримає домашнє завдання по матеріалах лекції І етапу, згідно методичної розробки для самостійної роботи студента [10]. Вдома він повинен дати письмову відповідь на запитання і розв’язати відповідні задачі. Результати вивчення представляються у вигляді звітів, після перевірки яких студент отримує бали з І- ІІІ етапів відповідно. Результати вивчення цих етапів теж оцінюються в балах.

 

Таблиця 1.2 – Залікові кредити дисципліни

Шифр модуля	Назва модуля	Обсяг (в годинах) Форм навчальної діяльності студента
Лекцій	Самостійна робота	Індивідуальна робота
М1
ЗМ1	Математичні моделі основний апарат системного підходу до електроенергетичних проблем. Класифікація мат моделей. Подібність моделювання.
ЗМ2	Основи математичної теорії планування експерименту. Повний і дробовий факторний експеримент. Статичний аналіз результатів експериментів.
М2
ЗМ1	Основні поняття теоретичної надійності. Терміни визначення і кількісні показники. Випадкові величини і їх характеристики. Одиниці та комплексні показники надійності

 

 

Продовження таблиці 1.2

ЗМ2	Закони розподілу випадкових величин. Статистична обробка інформації про надійність систем електропостачання. Оцінка результатів експерименту. Перевірка гіпотези про однорідність вибірок. Перевірка гіпотези про закон розподілу при повних вибірках.
ЗМ3	Загальні методи розрахунку надійності. Розрахунок надійності при послідовному логічному з’єднанні елементів. Розрахунок надійності при паралельному з’єднанні елементів. Довірю вальні інтервали показників надійності. Гама процентні показники надійності планування об’єму спостережень.
М3

 

 

Продовження таблиці 1.2

ЗМ1	Моделі відмов елементів систем електропостачання. Закони розподілу термінів служби ізоляції елементів електричних мереж. Характеристики показників надійності ізоляції силових трансформаторів. Причини пошкодження основних елементів електричних мереж.
ЗМ2	Математичні моделі функціонування схем електричних мереж. Харківські моделі надійності. Процеси відмов і відновлення одноелементної схеми. Нерезервована схема з елементів. Показники надійності системи, що складається з резервованих відновлювальних елементів.
ЗМ3	Методи аналізу надійності складних структур електричних схем. Показники надійності відносно вузлів навантаження в складних схемах.
Всього

 

 

Таблиця 1.3 – Мета вивчення і засвоєння змістовних модулів

Шифри модулів	Мета діяльності і зміст уміння
М1
ЗМ1	Вивчити подібності моделювання та вміти виконувати їхню класифікацію.
ЗМ2	Ознайомитися з теорією планування експериментів та вміти здійснювати статичний аналіз результатів експериментів.
М2
ЗМ1	Вивчити основні поняття теорії надійності та вміти визначати кількісні показники
ЗМ2	Вивчити закони розподілу випадкових величин та вміти виконувати статистичну обробку інформації.
ЗМ3	Вивчити загальні методи розрахунку надійності та вміти розраховувати надійність при різних схемах з’єднань елементів.
М3
ЗМ1	Вивчити моделі відмов елементів систем електропостачання та вміти визначати причини їх пошкодження.
ЗМ2	Вивчити математичні моделі функціонування схем електромереж та вміти складати марківські моделі надійності.
ЗМ3	Вивчити методи аналізу надійності складних електромереж та вміти визначати їхні показники надійності.

Навчально методичне забезпечення дисципліни