Анализ надежности невосстанавливаемых резервированных систем электроснабжения с учетом множественных отказов

Abstract

Произведен анализ надежности невосстанавливаемых резервированных систем электроснабжения промышленных предприятий и других потребителей электрической энергии. Основное внимание уделено влиянию множественных отказов, вызванных отказами всех элементов системы по одной общей причине. Указаны основные возможные причины возникновения множественных отказов. Рассматриваются два основных показателя надежности невосстанавливаемых систем: среднее время безотказной работы и средняя вероятность безотказной работы. Моделирование отказов производили путем разделения исследуемой системы на две последовательно включенные подсистемы, одна из которых отражает независимые отказы, а другая – множественные отказы. В соответствии с совместным моделированием одиночных и множественных отказов результирующая интенсивность отказов представляет собой сумму взаимоисключающих составляющих: интенсивности статистически независимых отказов и интенсивности множественных отказов элементов и системы в целом. Показано существенное влияние множественных отказов элементов на среднее время безотказной работы системы. Построена шкала предпочтений систем по критерию максимума среднего времени безотказной работы в зависимости от доли множественных отказов. Отмечено, что на шкалу предпочтений по критерию средней вероятности безотказной работы множественные отказы не влияют, однако изменяют интервалы времени, определяющие моменты отказа систем и исключения их из числа сравниваемых. Рассмотрены две задачи условной оптимизации выбора системы резервирования с учетом ее надежности и стоимости. Первая задача решается по критерию минимальной стоимости системы при условии обеспечения заданной средней вероятности безотказной работы, вторая – исходя из критерия максимума средней вероятности безотказной работы при ограничении на стоимость системы.