Abstract
Abstract. Aim. Enable prediction and planning for large-scale unprecedented power outages of importance for emergency planning and national response actions. Predict outage probability, duration and restoration using a theoretical framework that is applicable globally. Methods. Data have been collected for power losses and outage duration for a wide range of events in Belgium, Canada, Eire, France, Japan, Sweden, New Zealand and USA. A new theory and correlation is given for the probability of large regional power losses of up to nearly 50,000 MW(e) without additional infrastructure or grid damage. For severe and rare events with damage (major floods, fire, ice storms, hurricanes etc.) the outages are longer and the restoration probability depends on the degree of difficulty that limits access and restoration. The dynamic reliability requirements for emergency back-up power and pumping systems are derived, and demonstrated using the flooding of New Orleans by Hurricane Katrina and of the Fukushima nuclear reactors by a tsunami. Conclusions . Explicit expressions have been given and validated for the probability and duration for the full range from “normal” large power losses to extended outages due to rare and more severe events with access and repair difficulty.
Highlights
Крупные случаи отключения электроэнергии нару‐ шают работу современных промышленных и городских комплексов
Следовательно, для любого заданного первоначально‐ го отключения электричества Q мерой увеличенной бла‐ годаря успешному использованию систем аварийного резервного копирования устойчивости RES(Q) является монотонно уменьшающееся отношение вероятностей, согласно уравнениям (7) и (10), выражаемое как:
Challenges in the vulnerability and risk analysis of critical infrastructures // Reliability Engineering and System Safety
Summary
Крупные случаи отключения электроэнергии нару‐ шают работу современных промышленных и городских комплексов. В данной статье мы попытались восполнить этот пробел, определив вероятности сбоя любого размера МВт(э) и последующего восстановления, включая использование аварийных резервных систем для повседневных и чрезвычайных ситуаций. Для анализа стадии восстановления нами были со‐ браны обширные данные по восстановлению электро‐ энергии после различных стихийных бедствий, таких как штормы, снежные бури, пожары, ураганы, циклоны и наводнения, вызывающих отключения электроэнергии продолжительностью не более 800 часов в масштабе города, региона и нескольких стран. Для фактических (не гипотетических) крупных событий существуют данные о производительности во время отключения электроэнергии в следующих случа‐ ях: (а) восстановление питания на атомных электростан‐ циях после потери соединения с сетью, но без дополни‐ тельного повреждения; (б) резервные насосные системы не в состоянии адекватно защитить Новый Орлеан от наводнения, вызванного ураганом «Катрина» [14]; и с) аварийные генераторы и внешние системы охлаждения не предотвращают расплавление ядерных реакторов Фукусимы в Японии после землетрясения и цунами. Мы выведем общие выражения для трех вероятностей на основе фактов, полученных при значительных сбоях, наблюдаемых в спроектированных, эксплуатируемых и контролируемых человеком энергосистемах
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
