При процессе перспективного развития электроэнергетических систем факторы надежности приобретают исключительно важное значение [1–4]. Глубокая информатизация процессов управления системой, повышение темпов управления процессами и снижение ущербов от отказов оборудования требуют существенного повышения уровней надежности всех без исключения звеньев систем. 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 [5–8]. Существуют различные виды резервирования объектов повышенной опасности (структурное, временное, информационное), среди которых выделим структурное резервирование, которое получило наибольшее распространение в системах электроснабжения (СЭС) [9–12] и комплектных трансформаторных подстанций (КТП) [13–16]. Однако для рационального применения аппаратных средств необходимо оценивать влияние возмущающих воздействий [17–20] и обеспечить эффективную защиту в соответствии с нормативно-технической документацией.
Структурное резервирование может быть организовано:
• по соотношению количества основных и резервных элементов;
• способу включения резерва;
• режиму работы резервных элементов;
• способам их подключения.
Резервирование является: • 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.