Наиболее эффективным способом повышения надежности объектов электроэнергетики является резервирование наиболее ответственных элементов путем введения избыточности, т. е. дополнительных средств и ресурсов, сверх минимально необходимых – для выполнения ими заданных функций [1–5]. Существуют различные виды резервирования объектов повышенной опасности, среди которых выделим структурное резервирование, которое получило наибольшее распространение в системах электроснабжения (СЭС) компрессорных станций [6–9] и линейных потребителей, включая системы электрохимической защиты [10–12]. Однако для последних необходимо оценивать влияние возмущающих воздействий [13–15] и обеспечить эффективную защиту [16, 17] в соответствии с нормативно-технической документацией [18, 19].
Структурное резервирование может быть организовано [20–23]:
• по соотношению количества основных и резервных элементов;
• способу включения резерва;
• режиму работы резервных элементов;
• способам их подключения.
Резервирование является [24, 25]:
• общим, если резервируется вся система (объект);
• раздельным (поэлементным), если резервируются отдельные элементы;
• групповым, при резервировании группы элементов;
• скользящим, когда все основные элементы одинаковы, а резервные не закрепляются за основными и могут заменить любой из них.
Системы с общим структурным резервом относятся к последовательно-параллельным, а с раздельным – к параллельно-последовательным соединениям. При общем резервировании в системе имеется только одна резервированная группа, а при раздельном – столько, сколько элементов в последовательной системе.
По способу включения различают резервирование с постоянно включенным резервом и с резервом, включаемым замещением основных элементов. При постоянно включенном резерве основные и резервные подсистемы функционируют одновременно. Недостаток общего резервирования с постоянным включением резервной системы заключается в значительном увеличении объема используемого оборудования. Его рекомендуется применять при небольшой кратности резервирования, поскольку его основное преимущество – простота.