電力系統及自動化技術安全風險評估及對策

王智瓊

湖南旭源電力科技有限公司，湖南 湘潭，411100

0 引言

受社會經濟影響，電力行業近些年得到了飛速發展。電力系統和自動化技術逐漸成為主流，關乎人們生活的方方面面，如企業運營、工廠生產、辦公場所，醫院和學校等，一旦電力系統出現故障，財產和人身安全可能都受到影響，因此，對電力事業也提出了更高的標準，確定電網安全可靠的運行狀態。目前的技術一方面可以使電力系統的功能更加完善，另一方面也使得電力系統變得異常復雜[1-2]。

1 目前存在的問題

自動化技術應用于各領域，其智能化越來越完善，替代工作人員實施危險操作，某種程度上對工作效率提高有很大幫助，即便如此，電力系統及自動化技術在安裝過程中或者由于使用年限或者使用頻率還是會存在一些風險。通過多年的調研，安全風險普遍存在以下問題[3-5]。

（1）自動化裝置在安裝調試中可能會存在與設計出現偏差現象，從而導致計算可能不準確，在后期使用中存在一定的風險。

（2）在使用過程中，維護不及時，存在安全風險漏洞影響設備的正常使用。

（3）電力系統使用時間長，配件出現老化或者磨損等現象，若處理不及時或未被及時發現也會帶來一定的風險。

由于這些問題的存在，電力系統和自動化技術缺乏系統性的風險評估，無論從安全角度還是管理方面都需要進一步的熱擠壓，合理準確對其進行評定，因此，基于此，本文對安全控制相關的內容進行綜合評估，分析每個環節中存在的問題，制定評估體系，并針對問題提出解決方案。

2 模型建立及分析

風險評估涉及的因素較多，本文采用模糊層次分析方法來綜合各因素之間的關系，來處理實施過程中的復雜因素或關系不明確的問題[6-8]。通過將電力系統和自動化技術分成若干大類，在大類下面再分解成若干的評估指標，通過不同環節的風險評估量化，可以得到整個系統的風險大小，從而可以實現從定性到定量的轉變，達到風險評估判斷的目的。

2.1 評估指標

根據每年檢查電力系統和自動化技術實施過程中最終狀態作為目標，主要是分為四個大類，按大類分成若干指標。結合當前的風險檢查內容，對各指標展開分析，針對每個指標開展建立的指標體系，不僅是可以檢查各指標的狀況，而且對整個實施過程中的風險能得到一定的預判。因此，在每個環節中的細節展開分析，保證每個指標之是的風險評估不受干擾。

（1）電力系統設計指標A。該指標中主要考慮幾個方面，包括設計指標參數合理性（A1）、電力系統運行保障（A2）、與設計標準的偏差（A3）、穩定可靠性（A4）幾個方面。

（2）設備管理指標B。該指標需要考慮的內容包括系統的先進性（B1）、維護運營情況（B2）、設備操作手冊（B3）、例行檢查情況（B4）幾個方面。

（3）自動化技術指標C。該指標需要考慮的內容包括通信或信息技術（C1）、操作系統網絡安全性（C2）、遠程控制技術（C3）、動態監測情況（C4）幾個方面。

（4）專業技術人員指標D。該指標需要考慮的內容包括專業人才體系構架（D1）、專業技術人員管理水平（D2）、專業技術人員操作水平（D3）、理論水平（D4）幾個方面。

2.2 評估指標權重

鑒于指標之間的重要程度不同，以及出現的頻率也有差異，因此，需要對各個指標的權重賦值，可以根據不同項目中電力系統及自動化技術的內容進行歸類，其具體的操作如表1所示。

表1 要素對比度

2.3 指標矩陣的建立

對比不同指標形成判斷矩陣后再展開分析。以上電力系統和自動化技術的四個指標的重要相同，即電力系統設計指標A、設備管理指標B、自動化技術指標C和專業技術人員指標D在評估時的重要性一致，只需要通過四個指標下的分類進行賦權重。整個風險評估指標的權重如表2所示。

表2 電力系統和自動化技術矩陣

電力系統設計指標A的權重賦值如表3所示。

表3 電力系統設計指標A 矩陣

設備管理指標B的權重賦值如表4所示。

表4 設備管理指標矩陣

自動化技術指標C的權重賦值如表5所示。

表5 自動化技術矩陣

專業技術人員指標D的權重賦值如表6所示。

表6 專業技術人員矩陣

根據電力系統和自動化技術實施過程中的特點，分別給各因素賦值權重，并構造了相關的矩陣，在此基礎上，采用一般的數學分析方法建立模型。

2.4 分析與計算

根據模糊層次分析法的原理[9-10]，建立模型后對其進行一致性分析，方法如下：

式中：IR為一致性指標；IR為隨機一致性指標；C R為一致性比率；λmax為最大特征根；n為層次因素。

式中：x為一級指標權重，且；y為二級指標矩陣。

對比以上各指標間的權重分析，計算可知：

（1）電力系統設計指標A、設備管理指標B、自動化技術指標C和專業技術人員指標D間的權向量為：

（2）電力系統設計指標A、設備管理指標B、自動化技術指標C和專業技術人員指標D分別與子指標如下：

A: 0.35,0.35,0.14,0.14

B: 0.49,0.16,0.14,0.19

C: 0.10,0.20,0.34,0.35

D: 0.46,0.15,0.18,0.18

（3）一致性公式的檢驗結果如下：

2.5 風險評估

對于單個工程當中的電力系統及自動化技術安全風險項目其最后的得分表達式為：

式中：Zi為不同實驗項目的評分；ai、bicidi分別為不同指標的權重。

以某工程項目為例，對電力系統和自動化技術工程實施過程的安全風險評估，工程上的要求是：安全風險綜合得分小于60為極高危險，不允許出現，項目不允許開工；60～70分高危險，必須整頓后重新評估；70～80為中高危險，必須排除風險后評估無問題方可實施項目；80～90為中危險，必須排除風險后可實施項目；90～100為低風險項目，排除風險實施項目。通過本文提出的方法，最后綜合得分為95分，說明該工程項目在此方面安全風險不高，排除風險實施項目。

3 應對措施

通過對項目中的電力系統和自動化技術安全風險評估，對薄弱環節提出相應的預防整改對策，其內容如下。

（1）對電力系統設計優化。與國際接軌，借助發達國家先進設計方案或系統，減少差距，優越的地方進一步加強完善，強化整個電力系統和自動化的安全運行。

（2）提升電力系統中的管理。加強電力系統中設備的維護運營，完善操作手冊及應急預案，對重要部位加強例行檢查，保證突發事件中不影響人們日常生活和企業的發展。

（3）自動化技術提升。采取信息化通信技術，實現遠程監測電網數據，形成動態監測網絡，形成安全網絡屏障，防止黑客入侵，確定電力系統及自動化技術的安全。

（4）培養優秀專業技術人員。為電力行業不斷輸入優秀人才，提高專業技術人員的管理水平，定期開展專業技術人員操作培訓，從理論與操作實現考核，形成專業的人才體系，確定電力系統和自動化技術的發展和安全保障。

3 結語

通過對電力系統和自動化技術目前存在的問題展開分析， 從安全風險評估方法的確定，建立了風險評估體系，并對其進行驗證，結合具體的項目進行評估，得到風險綜合得分對應的安全風險標準，對當前電力系統及自動化技術可能存在的風險，提出了應對措施該方法，該方法具有一定的操控性，能將研究結果應用到實驗教學當中，能為電力行業的風險評估以及解決方式提供一定的參考和示范作用。