关键词：变电站操作过程；人为可靠性；
随着变电站智能化水平的不断提高，变电站趋于无人值守或少人值守。但是到目前为止，变电站很多操作还离不开人的参与，因此对人员的业务素质和实际操作能力提出了更高的要求。由于变电站运行中设备较多、线路复杂，设备操作过程中因人为因素导致的事故时有发生，严重时会导致大面积停电、设备损坏，甚至造成人员伤亡，严重威胁电网的安全运行。
一、变电站人为操作
变电站运行人员的行为主要分为值班监视和运行操作两大部分。值班监视包括遥测、遥信的收集上传，接收执行集控中心下发的遥控遥调指令，以及巡检人员的定期站内巡视维护。运行操作主要有一次设备部分，如断路器、刀闸的分合控制，复杂的倒母操作等; 二次设备部分，如保护装置的软压板投退、定值区切换，修改定制后的定值校验等。在所有操作行为中，对一次电气倒闸操作是变电站运行人员必须履行的最基本的工作职责，也是安全要求最高的环节。倒闸操作通常情况下是经过对断路器、隔离开关的拉开或合入，以及接地短路线的挂接或拆除( 接地刀闸的合入或拉开) 来实现的，广泛应用于变电站施工安装、检修试验、运行方式调整、事故处理等场合。为了确保人为操作的可靠性，电力系统广泛使用操作票制度。操作票是电气操作的书面依据，是防止误操作( 误拉、误合、带负荷拉、合隔离开关、带地线合闸等) 的主要措施。从认知模型来看，通过“监护人唱票、操作人复诵”的电气倒闸操作模式，操作票规定复杂操作行为的顺序，通过复诵增强操作人员的短时记忆，加上多人合作配合确保操作可靠。目前，研究人员正尝试使用调度自动化系统自动生成操作票，根据操作规则要求通过计算机预演和推理生成来代替有经验的运行人员编制，可以保证操作票正确可靠。随着智能电网战略推进，变电站逐渐实现数字化与智能化，无人值守变电站、程序化操作和远动执行装置的出现正在改变传统变电站人员操作方式。一方面，智能电子设备和变电站监测系统的运行大大减少变电站所需的运行人员，以程式和先进机械装置代替部分人为操作，可提高运行可靠性; 另一方面，遇到复杂故障或突发事故时，大量信息涌入集控平台，给运行人员带来沉重的认知负担，智能电网下更高的电能需求也对变电站人员提出更高的要求。
二、变电站操作过程的人为可靠性
1.影响变电站操作的人为因素分析。变电站中容易发生人为失误有长时间持续操作和应急场景下操作２种情景，对影响运行人员操作的因素进行建模，并提出相应的人为操作失误概率的量化方法。变电站运行人员需要根据变电站当前运行状态，结合系统的要求而采取操作，这一过程可以表述为人与系统的交互过程，。变电站运行人员对变电站当前运行状态进行感知，包含对运行状态的认知、对系统运行要求的理解，根据状态感知的结果进行判断和决策，将判断决策的结果付诸于实际行动，作用于变电站和电力系统。变电站运行人员和系统的交互过程受到很多因素的影响，如变电站环境条件、运行人员知识水平、变电站的运行规程等。当这些影响因素都为负面效应时，很可能发生人为失误。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆把所有对运行人员操作产生影响的因素定义为人为因素，并根据人为因素的特点将其分为静态影响因素和动态人为因素。静态影响因素主要用来描述和操作人员有关的因素，如工作经验、技能水平、责任心和历史失误率等。静态影响因素也可以表述为非实时因素，在一定时间内这些因素的水平不会发生改变。动态影响因素主要用来描述和当前操作相关的因素，如任务强度、操作时间段、心理情绪和操作工况等。动态影响因素也可表述为实时因素，在完成不同操作任务时，这些因素的水平可能会有很大差异。
2.人为可靠性分析。变电站中操作类型繁多，不同类型操作任务中发生人为失误的主要原因不同，各影响因素的影响程度也有差异，合理区分操作类型是准确量化人为可靠性的关键。长时间持续操作场景下人为可靠性分析，长时间持续操作场景下影响人为失误的主要因素是持续工作时间，任务开始时操作员状态较好，操作员人为失误率维持一个较低的水平，随着连续工作时间的增加，人为失误率不断增大。采用比例故障模型来分析长时间持续操作场景下的人为操作失误情况。故障率函数包含基准故障率函数和连接函数，前者可用来表征人为失误概率随工作时间的变化，后者可用来表示人为因素的影响。应急操作场景下人为可靠性分析应急操作场景中，变电站内发生突发故障，需要操作人员在允许时间内排除故障，恢复系统稳定。在这种情景下，操作时间短、面临压力大，很容易发生操作失误。据统计，应急操作中发生人为失误概率和允许操作时间相关，为一般情况下完成操作所需时间（如统计平均值）；为人为因素的调整系数，对于不同操作人员完成操作所需的时间有差异。当变电站出现突发故障或事故时，需要操作人员根据调度指令及时采取措施，恢复系统稳定。例如，变电站发生二次直流接地时，运行人员应通过“拉路法”对全站各间隔直流电源进行排查，确定接地间隔，并通知维护人员快速到现场进行检修，以防出现保护误动或拒动的情况。在故障处理过程中，人为操作的可靠性对于系统故障恢复有重要影响。在上述事故处理中，根据系统运行特性，假设需要操作人员在１０ｍｉｎ内完成此操作。对于不同操作人员，由于知识经验、心理水平等因素的差别，其完成操作的可靠性也是有差别的。无论对于长时间持续操作还是应急操作，人为因素都有很大。为降低人为操作失误概率，应采取恰当的管控措施，提高人为操作的水平。对于静态影响因素，可通过加强培训和操作班组间的交流提高操作人员经验和技能水平；通过加强安全责任教育、营造安全意识，提高操作人员责任心。对于动态影响因素，需要合理安排操作任务，尽量避免长时间、高强度的工作；改善变电站操作环境、制定完善的事故预案，有助于提稳定操作人员在常规操作和应急操作时的心理情绪。为提高人员操作可靠性，应尽量将工作时间维持在合理范围内，避免长时间疲劳操作。另外，在同样的工作强度下，通过有效措施改善操作人员心理状态和身体状态、提高操作人员技能经验、优化环境因素可以降低发生人为失误概率。
变电站是电力系统中承担电压变换、电能传输和电能分配任务的重要节点，变电站的安全稳定运行是电力公司向用户提供连续、高质量电能的前提。人为因素是影响变电站操作可靠性的重要因素之一，在很多情况下人为失误或人员不安全行为会导致停电事故，因此，对人为因素进行建模分析具有重要意义。
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论文作者: 姚轶新,贺鹏
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 第18期
论文发表时间:2020/4/9
标签：操作论文; 变电站论文; 人员论文; 因素论文; 长时间论文; 可靠性论文; 人为因素论文; 《当代电力文化》2019年 第18期论文;