电网人因可靠性及操作风险研究

摘要

电网安全一直是电力系统研究者最关注的问题之一，而与人因相关的操作安全是其中的重要内容。虽然人因可靠性学科在其他领域已有比较久的理论研究和应用历史，但是电力系统人因可靠分析和操作风险评估工作目前仍处于起步阶段。针对目前电力系统恶性误操作还无法完全杜绝的现状和未来智能电网对安全性的更高要求，本文尝试引入人因可靠性分析方法应用于电力系统。
　　 本文首先综述了人因可靠性理论在其他工业领域的研究现状和人因可靠性分析方法的发展历程，结合电网方面已有的一些操作可靠性和风险评估基础研究，提出了一个适用于电力系统的人因可靠性分析体系。
　　 在充分学习人因可靠性方法，特别是第二代的CREAM方法之后，本文提出一个适用于变电站操作可靠性分析的改进CREAM方法。本文深入分析电力操作模式，并从情境环境评价、控制模式和CPC评分三方面做了改进，降低模型的不确定性。算例表明，改进CREAM方法能结合各类因素预测操作可靠性。该方法为变电站操作风险预控提供理论计算基础。
　　 之后，本文以CREAM扩展分析法为基础，以电力系统倒闸操作的操作票凭证为依据，发展了一种基于操作票的操作可靠性分析方法，定量计算操作可靠性。此外，尝试建立操作风险指标体系，根据调研和访谈得到的结果，将操作风险分为电网损失、设备损失和人身伤害三个类型，并通过失误影响概率和调整因子建立可靠性和风险的联系，对操作风险进行评级。
　　 最后，设计了电网人为风险预控系统。该系统分数据接入层、计算分析层和展现推送层，部署于变电站和区域监控中心，并能完成数据收集、操作风险计算、设备可操作性评估、人员技能评价、事故反演、动态可视化展示和分层推送预警等功能。HRCS有着科学的模型作为支撑，是对“操作风险预控”这一目标的有益探索性研究，并能辅助管理人员工作，提高操作可靠性。

目录

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致谢

摘要

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附表清单

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 人因可靠性理论研究现状

1．3 人因可靠性分析方法研究现状

1．4 电网人因可靠性和操作风险研究现状

1．5 本文工作和章节安排

第2章 变电站操作可靠性分析

2．1 引言

2．2 电力操作可靠性概念

2．3 CREAM方法简介

2．4 本文提出的综合改进方法

2．4．1 情境环境评价改进

2．4．2 控制模式改进

2．4．3 CPC评价改进

2．4．4 改进方法计算流程

2．5 算例分析

2．6 本章小结

第3章 基于操作票的人为可靠性分析和风险评估

3．1 引言

3．2 电网操作票与可靠性

3．3 CREAM扩展分析法

3．3．1 认知活动和认知功能

3．3．2 CPC及其调整

3．3．3 扩展分析法计算流程

3．4 操作风险评级

3．5 算例分析

3．6 本章小结

第4章 人为风险预控系统(HRCS)设计

4．1 引言

4．2 HRCS系统框架设计

4．2．1 总体框架设计

4．2．2 HRCS系统软件开发环境

4．3 功能设计

4．3．1 站级模块功能

4．3．2 区域级模块功能

4．4 界面设计与效果展示

4．5 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 总结

5．2 下一步工作

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表或录用的论文