电力系统继电保护现场作业风险评估研究

摘要

随着国民经济的发展，我国电网规模不断扩大，电网的结构与运行方式也越来越复杂，使得电力系统的规划、运行和维护都面临着极大的挑战。继电保护作为保证电网安全稳定运行的最后一道保护屏障，其正常工作与维护对整个电力系统起着重要作用，因此做好继电保护现场检修作业的风险评估与预控意义重大。
　　本文首先对继电保护现场作业的内容及相关概念进行了概述，总结了现场作业中继电保护事故的主要类型，并对其原因进行了分析。基于故障模式和影响分析法(FMEA)及霍尔三维模型对继电保护现场作业进行了风险辨识，确定每一步作业步骤中的主要风项因素，并提出了相应的预控措施。
　　其次，构造继电保护现场作业风险的故障树模型、事件树模型，通过故障树演绎风险事故逻辑关系，事件树制定减轻措施;引入Bow-tie模型，将故障树与事件树模型集成，全面分析事故的发生原因和事故后果，从而达到预防、控制或减轻风险的目的。
　　最后，对继电保护现场作业风险进行定量分析。以现场专家德尔菲法评估数据为依据，综合利用故障树法和模糊数学理论，定量分析继电保护现场作业的风险概率;然后利用层次分析法确定现场作业风险后果因素的权重系数，再通过模糊综合评价求得典型作业的风险后果值。在此计算结果的基础上，提出了考虑环境因素的风险值数学模型，通过等级划分制定风险矩阵图，形成预警体系。
　　论文结合某电网“现场作业风险辨识与监控系统”项目，以继电保护专业500kV线路保护升级改造作业为例进行了理论阐述和算例验证。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 电力企业安全事故问题

1．1．2 电力企业检修作业风险评估的必要性

1．1．3 继电保护检修作业的重要性

1．2 国内外研究现状

1．2．1 风险评估研究现状

1．2．2 继电保护现场检修作业风险研究现状

1．3 本论文主要工作内容

2 继电保护现场事故类型分析及风险辨识

2．1 继电保护概述

2．2 继电保护现场作业概述

2．2．1 继电保护现场作业概念及类别

2．2．2 继电保护现场检修项目内容

2．2．3 继电保护现场作业流程

2．3 继电保护事故的主要类型及原因

2．3．1 继电保护定值问题引起的保护不正确动作及其原因

2．3．2 二次回路绝缘损坏造成事故及其原因

2．3．3 误接线造成的事故及其原因

2．3．4 人员误碰运行保护装置或二次回路造成的事故及其原因

2．3．5 保护装置及二次回路抗干扰能力差导致的事故及其原因

2．3．6 TA和TV及其二次问题造成事故及其原因

2．3．7 工作电源故障造成的事故

2．4 基于FMEA法的电网继电保护现场作业风险辨识

2．4．1 FMEA法

2．4．2 霍尔三维模型

2．4．3 风险数据搜集及风险项的确定

2．4．4 典型作业风险辨识

2．5 本章小结

3 基于Bow-tie的风险模型建立

3．1 故障树法

3．1．1 故障树(FTA)概述

3．1．2 故障树分析流程

3．1．3 故障树定性分析

3．1．4 故障树定量计算

3．1．5 典型作业故障树模型

3．2 事件树法

3．2．1 事件树法概述

3．2．2 典型作业事件树模型

3．3 Bow-tie法

3．3．1 Bow-tie法概述

3．3．2 典型作业的Bow-tie模型

3．4 本章小结

4 继电保护现场作业定量风险评价

4．1 现场作业风险定量评价方法的选择

4．1．1 德尔菲法

4．1．2 模糊数学理论

4．1．3 层次分析法

4．1．4 模糊综合评价法

4．2 现场作业风险概率分析

4．2．1 现场作业风险概率定量分析步骤

4．2．2 基于德尔菲法的现场赋值数据分析

4．2．3 概率风险求解

4．2．4 结果分析

4．3 现场作业风险后果分析

4．3．1 现场作业风险后果评价

4．3．2 结果分析

4．4 风险值的计算及风险评价

4．4．1 风险值构成

4．4．2 考虑环境因素的风险值计算

4．4．3 基于风险矩阵的风险评价及预警

4．4．4 现场作业风险评估在项目系统中的应用及效果评价

4．5 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

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