Теория надежности технических систем

О курсе

Целью освоения дисциплины является формирование у обучающихся определенного состава компетенций для подготовки к профессиональной деятельности.

Курс предназначен для студентов очной формы обучения, осваивающих программу магистратуры по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника» профилей «Оптимизация развивающихся систем электроснабжения и Автономные системы электроснабжения и возобновляемая энергетика”

Курс посвящен изучению базовых положения теории вероятностей, используемых для создания различных моделей функционирования систем электроснабжения; изучаются методики анализа надежности, показатели и характеристики надежности, методы обеспечения надежной работы систем электроснабжения.

В курсе организован полный комплекс учебных мероприятий, направленных на подготовку студента к деятельности в сфере организации надежности систем электроснабжения промышленных предприятий. Теоретические сведения о надежности систем электроснабжения изложены в лекционных занятиях, практические навыки получаются вследствие выполнения лабораторных работы, технология выполнения проектных работ изучена в рамах практических занятий и выполнении курсового проекта. Представленный объем материалов учебного и итогового контроля позволяет управлять процессом получения каждой из обязательных компетенций.

Курс состоит из трех разделов.

Раздел 1. Элементы теории вероятностей и надежности 
Раздел 2. Законы распределения случайных величин в задачах надежности электроснабжения
Раздел 3. Методы расчета показателей надежности систем

Особое внимание уделяется основам теории надежности, составлению и анализу различных моделей систем электроснабжения, применению знаний в практической деятельности.

Полученные знания подготовят студента к изучению дисциплин профессионального цикла, а также к выполнению выпускной работы.

Результаты обучения

В соответствии с рабочей программой по дисциплине результатами обучения являются:

  • РД-1 - Использовать методы математической статистики для оценки параметров надежности элементов систем электроснабжения
  • РД-2 - Применять полученные знания при построении рациональных по надежности схем электроснабжения
  • РД-3 - Собирать, обобщать, обрабатывать и использовать статистический материал для организации надежных схем электроснабжения

Приобретаемые в процессе изучения курса компетенции обязательны для магистров электроэнергетиков всех специальностей (монтаж, эксплуатация, проектирование, научная работа).

Образовательная программа (ООП/ДОП)

Направление подготовки ООП: 13.04.02 "Электроэнергетика и электротехника"

Образовательная программа: Оптимизация развивающихся систем электроснабжения; Автономные системы электроснабжения и возобновляемая энергетика

Программа курса

Раздел 1. Элементы теории вероятностей и надежности  

Лекция 1. Основные понятия элементов теории вероятностей и надежности.
Лекция 2. Основные теоремы теории вероятностей.
Лекция 3. Общие сведения о законах распределения случайных величин
Практическое занятие 1. Частота события Определение вероятностей событий
Практическое занятие 2. Теоремы сложения вероятностей
Практическое занятие 3. Теоремы умножения вероятностей
Практическое занятие 4. Формула полной вероятности
Практическое занятие 5. Формула Бейеса
Лабораторная работа 1. Составление глоссария по курсу

Раздел 2. Законы распределения случайных величин в задачах надежности электроснабжения

Лекция 4. Биноминальное распределение. Распределение Пуассона.
Лекция 5. Показательное распределение. Закон равномерного распределения вероятностей.
Лекция 6. Нормальный закон распределения.
Практическое занятие 6. Законы распределения случайных величин. Биноминальное распределение
Лабораторная работа 2. Экспериментальное исследование надежности при планировании определительных испытаний
Лабораторная работа 3. Экспериментальное исследование надежности при планировании контрольных испытаний
Лабораторная работа 4. Экспериментальное исследование надежности Определение объема и длительности наблюдения при планировании определительных испытаний

Раздел 3. Методы расчета показателей надежности систем и законы их распределения

Лекция 7. Единичные и комплексные показатели надежности. Методы расчета показателей надежности с использованием  моделей случайных процессов.
Лекция 8. Методы расчета показателей надежности систем электроснабжения по средним значениям вероятностей состояния элементов.
Практическое занятие. Закрывается выполнением курсового проекта (Расчет надежности систем электроснабжения по средним значениям вероятностей состояния элементов. Исследование влияния параметров надежности элементов электрических схем на надежность функционирования систем электроснабжения.)
Лабораторная работа 5. Расчет надежности систем электроснабжения и исследование влияния параметров элементов электрических схем на надежность функционирования систем электроснабжения

Курсовой проект

Длительность курса, количественные характеристики, форма аттестации

Продолжительность курса: 18 недель.
Трудоемкость освоения курса: 108 часов, 3 з.е.
Форма контроля: Экзамен, Диф.зачет, КП

Автор(ы) курса

Сайгаш Анастасия Сергеевна, к.т.н., доцент Отделения электроэнергетики и электротехники Инженерной школы энергетики

Copyright © 2020.

Томский политехнический университет. Все права защищены
Tomsk Polytechnic University, All rights reserved.

Уровень квалификации: Начальный