probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2021-23-5-46-55probener-1983Research ArticleЭНЕРГЕТИКАPOWER ENGINEERINGРазработка методологии и мероприятий по обеспечению надежности оборудования энергетических системDevelopment of methodology and measures to ensure the reliability of energy systems equipmentСултановМ. М.SultanovM. M.

Султанов Махсуд Мансурович – канд. техн. наук, доцент, заведующий научно-исследовательской лабораторией Цифровых технологий

Mahsud M. Sultanov

sultanov_mm@mail.ruФилиал «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. ВолжскомРоссияVolzhsky Branch of the National Research University «Moscow Power Engineering Institute»Russian Federation2021090120222354655Copyright © Султанов М.М., 20222022Султанов М.М.Sultanov M.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/1983ЦЕЛЬ

ЦЕЛЬ: В статье представлены результаты разработки методологии проектного расчета надежности и изменения уровня надежности энергетических систем с учетом влияния управляющих воздействий на основе статистических методов сбора, анализа и моделей обработки опытных данных.

МЕТОДЫ

МЕТОДЫ: При расчетной оценке применен системный анализ и обобщение экспериментальных данных по технологическим отказам основного оборудования тепловых электрических станций.

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ: Предложена целевая функция управления параметрами надежности энергетического оборудования ТЭС. Выполнена апробация представленной целевой функции управления, которая показала адекватность полученных результатов по оценке надежности основных узлов и элементов энергетического оборудования ТЭС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Результаты проведенных исследований показывают, что при определении показателей надежности необходимо учитывать фактическое техническое состояние отдельных элементов и ресурсоопределяющих функциональных узлов энергетического оборудования ТЭС. Полученные результаты могут быть использованы для разработки методики оценивания управляющих воздействий для расчета выходных параметров управления и математической модели изменения выходных характеристик паровых турбин ТЭЦ по показателям выработки тепловой и электрической энергии, а также на стадии разработки проектно-конструкторской документации создания конструктивных элементов и практических рекомендаций с целью продления сроков эксплуатации энергетического оборудования генерирующих систем на базе цифровых технологий.

THE PURPOSE

THE PURPOSE: The article presents the results of the development of a methodology for the design calculation of reliability and changes in the level of reliability of energy systems, taking into account the influence of control actions based on statistical methods of collection, analysis and models of experimental data processing.

METHODS

METHODS: The system analysis and generalization of experimental data on technological failures of the main equipment of thermal power plants were used in the calculation assessment.

RESULTS

RESULTS: The objective function of controlling the reliability parameters of the thermal power plant power equipment is proposed. The approbation of the presented objective control function was performed, which showed the adequacy of the results obtained to assess the reliability of the main nodes and elements of the TPP power equipment.

CONCLUSION

CONCLUSION: The results of the conducted studies show that when determining reliability indicators, it is necessary to take into account the actual technical condition of individual elements and resource-determining functional units of thermal power plant power equipment. The results obtained can be used to develop a methodology for evaluating control actions for calculating the output control parameters and a mathematical model for changing the output characteristics of TPP steam turbines in terms of heat and electric energy generation, as well as at the stage of developing design documentation for the creation of structural elements and practical recommendations in order to extend the service life of power equipment generating systems based on digital technologies.

тепловые электрические станциинадежностьфактическое техническое состояниевероятность безотказной работыцифровые технологииthermal power plantsreliabilityactual technical conditionprobability of troublefree operationdigital technologiesРабота выполнена при финансовой поддержке государственного задания Российской Федерации FSWF- 2020-0025 “Разработка методов и анализ способов достижения высокого уровня безопасности и конкурентоспособности объектов энергетических систем на базе цифровых технологий”This work was carried out with the financial support of the state assignment of the Russian Federation FSWF-2020-0025 "Development of methods and analysis of ways to achieve a high level of safety and competitiveness of objects of energy systems based on digital technologies."ReferencesСултанов М.М., Труханов В.М., Аракелян Э.К., Куликова М.А. Методы достижения и обеспечения высокого уровня надежности и безопасности энергетического оборудования ТЭС, ГЭС, АЭС на всех этапах жизненного цикла // Новое в российской электроэнергетике. 2018. № 3. С. 6-15.Sultanov MM, Trukhanov VM, Arakelyan EK, et al. Metody dostizheniya i obespecheniya vysokogo urovnya nadezhnosti i bezopasnosti energeticheskogo oborudovaniya TES, GES, AES na vsekh etapakh zhiznennogo tsikla. Novoe v rossiiskoi elektroenergetike. 2018;3:6-15.Султанов М.М., Курьянова Е.В.Технико-экономическая оценка параметров тепловых схем ТЭС с водородным генератором // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2021. Т. 23. № 2. С. 46-55.Sultanov MM, Kur'yanova EV.Tekhniko-ekonomicheskaya otsenka parametrov teplovykh skhem TES s vodorodnym generatorom. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Problemy energetiki. 2021;23(2):46-55.Arakelyan E.K., Boldyrev I.A., Evseev K.V., Gorban Y.A.Application of machine learning methods for optimizing the technical and economic performance of generating systems // В сборнике: The II «International Theoretical and Practical Conference on Alternative and Smart Energy». Conference proceedings. Voronezh, 2021. p. 12011.Arakelyan EK, Boldyrev IA, Evseev KV. Application of machine learning methods for optimizing the technical and economic performance of generating systems. The II «International Theoretical and Practical Conference on Alternative and Smart Energy». Conference proceedings. Voronezh, 2021. p. 12011.Sultanov M.M., Trukhanov V.M., Gorban Y.A. High value heat-power equipment component test planning with time-series technique at single reliability level // В сборнике: Proceedings of the 2nd 2020 International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering, REEPE 2020. 2020. p. 9059231.Sultanov MM, Trukhanov VM, Gorban YA. High value heat-power equipment component test planning with time-series technique at single reliability level. Proceedings of the 2nd 2020 International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering, REEPE 2020. 2020. p. 9059231.Mangara BT. On some methods of reliability improvement of engineering systems. Bloemfontein, Free State, South Africa: University of the Free State; 2015 p. 155.Mangara BT. On some methods of reliability improvement of engineering systems. Bloemfontein. Free State, South Africa: University of the Free State; 2015 p. 155.Mohan M, Gandhi OP, Agrawal VP. Real-time reliability index of a steam power plant. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Pt A: Journal of Power and Energy. 2008. V. 222. pp. 355–369.Mohan M, Gandhi OP, Agrawal VP. Real-time reliability index of a steam power plant. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy. 2008; 222:355–369.Kalaba D.V., et al.: Determining the Teoretical Reliability function of Thermal Power. Thermalscience: Year 2014. V. 18, Suppl. 1, pp. PP. 229 – 238.Kalaba DV, et al. Determining the Teoretical Reliability function of Thermal Power. Thermalscience: Year 2014;18(1):229-238.Arakelyan E.K., Boldyrev I.A., Gorban Y.A.TPP Generating unit technical and economic index accuracy increase // в сборнике: proceedings of the 2nd 2020 international youth conference on radio electronics, Electrical and Power Engineering, REEPE 2020. 2020. PP. 9059234.Arakelyan EK, Boldyrev IA, Gorban YA. TPP Generating unit technical and economic index accuracy increase. Proceedings of the 2nd 2020 international youth conference on radio electronics. Electrical and Power Engineering. REEPE 2020. 2020. PP. 9059234.Гартунг Ю.А. Исследование развития динамических систем, обусловленного некоторыми дифференциальными программами. М.: Наука. 1984. 59 с.Gartung YuA. Issledovanie razvitiya dinamicheskikh sistem, obuslovlennogo nekotorymi differentsial'nymi programmami. M.: Nauka, 1984.59 P.Труханов В.М. Надежность в технике: монография. … 2-е изд., перераб. и доп. М.: Издательский дом «Спектр», 2017. 656 с.Trukhanov VM. Nadezhnost' v tekhnike: monografiya. 2-e izd., pererab. i dop. M.: Izdatel'skii dom «Spektr». 2017. 656 P.Труханов, В. М. Новый подход к обеспечению надежности сложных систем: монография. М.: Издательский дом «Спектр», 2010. 247 с.Trukhanov VM. Novyi podkhod k obespecheniyu nadezhnosti slozhnykh sistem: monografiya. M.: Izdatel'skii dom «Spektr». 2010. 247 P.Труханов,В. М., Тарнаев А. Г. Надежность и диагностика сложных систем: учебник / под общ. ред. В. М. Труханова. М.: Издательский дом «Спектр», 2016. 175 с.Trukhanov VM, Tarnaev AG. Nadezhnost' i diagnostika slozhnykh sistem: pod obshch. red. V.M. Trukhanova. M.: Izdatel'skii dom «Spektr», 2016. 175 P.Труханов В.М. Надежность технических систем типа подвижных установок на этапе проектирования и испытаний опытных образцов: монография. М.: Машиностроение, 2003. 320 с.Trukhanov VM. Nadezhnost' tekhnicheskikh sistem tipa podvizhnykh ustanovok na etape proektirovaniya i ispytanii opytnykh obraztsov: monografiya. M.: Mashinostroenie, 2003/ 320 P.Федотов А.И., Вагапов Г.В., Абдуллазянов А.Ф., и др. Цифровая система мониторинга повреждений на линиях электропередачи // Известия высших учебных заведений. проблемы энергетики. 2021. Т. 23. № 1. С. 146-155.Fedotov AI, Vagapov GV, Abdullazyanov AF, et al. Tsifrovaya sistema monitoringa povrezhdenii na liniyakh elektroperedachi. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. problemy energetiki. 2021;23(1):146-155.Бык Ф.Л., Какоша Ю.В., Мышкина Л.С. Фактор надежности при проектировании распределительной сети // Известия высших учебных заведений. проблемы энергетики. 2020. Т. 22. № 6. С. 43-54.Byk FL, Kakosha YuV, Myshkina LS. Faktor nadezhnosti pri proektirovanii raspredelitel'noi seti. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. problemy energetiki. 2020;22(6):43-54.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.