CN112950064B - 一种电网安全风险影响因素分析方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网安全风险影响因素分析方法，首先应用“认知‑约束”模型，从人为因素、设备因素、管理因素、环境因素4个方面对事故机理展开分析，其次构造合适的事故树模型对安全风险因素进行系统的梳理，说明各影响因素间的关联作用，通过量化各事件的结构重要度，总结事故发生规律。本发明以电网安全风险影响因素为研究对象，深层剖析各影响因素间的关系以及对应的事故发生规律，为科学合理的避免类似事故的发生，建设安全电网提出合理建议。

Description

一种电网安全风险影响因素分析方法及装置

技术领域

本发明属于电网风险评估技术领域，具体涉及一种基于认知-约束模型的电网安全风险影响因素分析方法，还涉及一种基于认知-约束模型的电网安全风险影响因素分析装置。

背景技术

近年来国网在不断深化智能电网改革及规模化区域互联，交直流混联输电的发展使得电网的拓扑结构和运行状态控制变得越来越复杂，组织形态发生显著变化。新能源的接入和电力市场的改革令电网的不确定性不断增加。由于结构的复杂性和不确定性的增加，电网运行安全的问题非常受人们关注。因此，在新形势下，电网核心业务数据标准化、管控智能化、关键风险因素关联识别与预警等相关问题亟待解决。

现有电网安全运行影响因素判定大都以单一因素为重点，且风险预警主要依靠人工经验。为了避免主观判断造成的影响，在考虑到现代电网系统复杂度的提升的条件下，需要提出新的方法，为建设数字化安全生产监督业务体系，预防电力系统运行风险给出合理建议。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种电网安全风险影响因素分析方法，建立相关的事故分析模型，绘制出特性要因图，根据所绘事故树，计算结构重要度，对各故障因子进行量化评估，得到威胁电厂安全生产的关键因素，解决当前电网安全运行影响因素判定过于单一，且大多依据人工经验进行风险预警的技术问题。

为了解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案如下。

第一方面，本发明提供了一种电网安全风险影响因素分析方法，包括以下过程：

获取电力系统故障检测数据；

基于故障检测数据，采用认知-约束模型分析电网安全风险影响因素；

基于电网安全风险影响因素的分析结果，绘制出电网安全风险影响因素的特性要因图；

基于电网安全风险影响因素的特性要因图，引用事故树模型构建电网不安全状态事件的事故树；

基于电网不安全状态事件的事故树，计算各电网事故安全风险影响因素的结构重要度，以评价各电网事故安全风险影响因素对电网事故的重要程度。

可选的，在获取电力系统故障检测数据之后，还包括：

将故障检测数据中存在明显误差的、稀疏的故障数据全部去除。

可选的，所述基于电网安全风险影响因素的分析结果，绘制出电网安全风险影响因素的特性要因图，包括：

以电网事故作为特性要因图中最终结果；

以人为因素、设备因素、管理因素和环境因素作为一级指标来分析电网安全风险影响因素；

分析每个一级指标下的电网安全风险影响因素形成二级指标；

分析每个二级指标下的电网安全风险影响因素形成三级指标。

可选的，所述二级指标包括：

人为因素下的二级指标包括工作人员素质有所缺陷、不法分子的非法行为、周围居民的不当举动；

设备因素下的二级指标包括设备运行问题、系统运行不够完善、设备故障、安全相关设施不完善；

管理因素下的二级指标包括防范管控不合格、宣传工作不合格、巡视工作不合格；

环境因素下的二级指标包括自然天气、地理条件、操作环境。

可选的，所述三级指标包括：

工作人员素质有所缺陷下的三级指标包括事故处理经验不足、缺少安全意识、操作不规范、未按规定穿着；不法分子的非法行为下的三级指标包括人为纵火、偷盗破坏电力设施；周围居民的不当举动下的三级指标包括不遵守电厂规定；

设备运行问题下的三级指标包括设备误发信号；系统运行不够完善下的三级指标包括监控设备未全面覆盖；设备故障下的三级指标包括导向轴承断裂、断路器受损、端子箱故障；安全相关设施不完善下的三级指标包括设备误发信号；

防范管控不合格下的三级指标包括潜在隐患排查不到位、预防措施不足；宣传工作不合格下的三级指标包括对周围居民关于电网保护的宣传不足、电厂安全防护意识不足；巡视工作不合格下的三级指标包括人员分配不合理未进行全面排查、管理机制有所欠缺、所获信息不足证明事故发生和缺少信息来源；

自然天气下的三级指标包括大风天气、雷害天气、暴雨天气；地理条件下的三级指标包括地区易失火；操作环境下的三级指标包括设备架构无序。

可选的，所述基于电网安全风险影响因素的特性要因图，引用事故树模型构建电网不安全状态事件的事故树，包括：

确定顶上事件为电网事故，记为事件T；

按照一级指标、二级指标、三级指标的顺序自顶向下梳理事故树各层对应的事件，其中三级指标对应底事件，二级指标对应三级指标的上层事件，一级指标对应二级指标的上层事件。

可选的，所述按照一级指标、二级指标、三级指标的顺序自顶向下梳理事故树各层对应的事件，包括：

将电网事故事件T下的下层事件分为电力系统被诱发不安全状态事件X和工作人员未及时查处事故信号事件Y；

将一级指标中环境因素作为环境因素事件Xa，将一级指标中设备因素作为设备因素事件Xb，将一级指标中人为因素和管理因素组合作为人的不安全行为事件Xc；并将所述环境因素事件Xa、设备因素事件Xb和人的不安全行为事件 Xc作为事件X的下层事件；

将二级指标中自然天气、地理条件和操作环境分别作为自然天气事件Xa1、地理条件事件Xa2和操作环境事件Xa3，并将自然天气事件Xa1、地理条件事件Xa2和操作环境事件Xa3作为环境因素事件Xa的下层事件；

将三级指标中电厂安全防护意识不足分别作为自然天气事件Xa1、地理条件事件Xa2和操作环境事件Xa3下的底事件之一：电厂安全防护意识不足事件 C1；将三级指标中大风天气、雷害天气、暴雨天气作为自然天气事件Xa1下的底事件：恶劣天气事件C2，将三级指标中地区易失火作为地理条件事件Xa2下的底事件：地区易失火事件C3；将三级指标中设备架构无序作为操作环境事件Xa3下的底事件：设备架构无序事件C4；

将二级指标中设备运行问题、系统运行不够完善、设备故障和安全相关设施不完善分别作为设备运行问题事件Xb1、系统运行不够完善事件Xb2、设备故障事件Xb3和安全相关设施不完善事件Xb4；将所述设备运行问题事件Xb1、系统运行不够完善事件Xb2、设备故障事件Xb3和安全相关设施不完善事件Xb4 作为设备因素事件Xb的下层事件；

将三级指标中潜在隐患排查不到位作为设备运行问题事件Xb1、系统运行不够完善事件Xb2、设备故障事件Xb3的底事件之一：潜在隐患排查不到位事件C5；将三级指标中设备误发信号作为设备运行问题事件Xb1的底事件：设备误发信号事故C6，将三级指标中监控设备未全范围覆盖作为系统运行不够完善事件Xb2的底事件：监控设备未全范围覆盖事件C7，将三级指标中导向轴承断裂、端子箱故障、断路器受损总结为设备故障事件Xb3的底事件：设备质量问题事件C8，将电厂安全防护意识不足事件C1和设备误发信号事件C6还作为安全相关设施不完善事件Xb4的底事件；

将二级指标中工作人员素质有所缺陷、不法分子的非法行为、周围居民的不当举动分别作为人的不安全行为事件Xc的下层事件：工作人员素质有所缺陷事件Xc1、不法分子的非法行为事件Xc2、周围居民的不当举动事件Xc3；将二级指标中防范管控不合格、宣传工作不合格总结为人的不安全行为事件Xc的下层事件：管理制度不合理事件Xc4；

将三级指标中缺少安全意识作为工作人员素质有所缺陷事件Xc1、不法分子的非法行为事件Xc2、周围居民的不当举动事件Xc3和管理制度不合理事件 Xc4的底事件之一：缺少安全意识事件C9；将三级指标中未按规定穿着、操作不规范、潜在隐患排查不到位、预防措施不足、对周围居民关于电网保护的宣传不足、电厂安全防护意识不足总结为工作人员素质有所缺陷事件Xc1的底事件：工作人员和管理人员不按照规定进行操作事件C10；将三级指标中人为纵火和偷盗破坏电力设施作为不法分子的非法行为事件Xc2的底事件：人为纵火和偷盗破坏电力设施事件C11，将不遵守电厂规定作为周围居民的不当举动事件Xc3的底事件：不遵守电厂规定事件C12；将工作人员和管理人员不按照规定进行操作事件C10还作为管理制度不合理事件Xc4的底事件；

将工作人员未及时查处事故信号事件Y的下层事件分为未及时发现不安全信号事件Ya和发现事故信号未能及时阻止事件Yb；

将二级指标巡视工作不合格分为未进行巡视检查事件Ya1、巡视过程中未发现不安全信号事件Ya2，将所述未进行巡视检查事件Ya1、巡视过程中未发现不安全信号事件Ya2作为未及时发现不安全信号事件Ya的下层事件；

将三级指标中缺少信息来源和人员分配不合理未进行全面排查分别作为未进行巡视检查事件Ya1的底事件：缺少信息来源事件C13和人员分配不合理未进行全面排查事件C14；将三级指标中事故处理经验不足和所获信息不足证明事故发生分别作为巡视过程中未发现不安全信号事件Ya2的底事件：事故处理经验不足事件C15和所获信息不足证明事故发生事件C16；将三级指标中事故处理经验不足和管理机制有所欠缺分别作为发现事故信号未能及时阻止事件Yb 的底事件：事故处理经验不足事件C15和管理机制有所欠缺事件C17。

可选的，所述结构重要度的计算公式为：

其中，I_φ(i)表示第i个底事件的结构重要度，n表示事故树中的底事件数量；φ(T，x(i)＝1)为第i个底事件发生时电网事故T发生的所有可能结果数；φ(T，x(i)＝0) 为在满足φ(T，x(i)＝1)的各种可能结果中，第i个底事件不发生时，电网事故仍会发生的可能结果数。

可选的，所述电网事故发生的可能结果数的计算过程为：

将电网事故各安全风险影响因素发生或不发生的可能结果逐一列出，根据事故树中各事件之间的与或关系求解引起电网事故发生的可能结果数；

所述事故树中各事件之间的与或关系如下函数表达式：

式中，“·”符号代表与运算，“+”符号代表或运算。

第二方面，本发明还提供了一种电网安全风险影响因素分析装置，包括：

数据获取模块，用于获取电力系统故障检测数据；

影响因素分析模块，用于基于故障检测数据，采用认知一约束模型分析电网安全风险影响因素；

特性图绘制模块，用于基于电网安全风险影响因素的分析结果，绘制出电网安全风险影响因素的特性要因图；

事故树构建模块，用于基于电网安全风险影响因素的特性要因图，引用事故树模型构建电网不安全状态事件的事故树；

重要度计算模块，用于基于电网不安全状态事件的事故树，计算各电网事故安全风险影响因素的结构重要度，以评价各电网事故安全风险影响因素对电网事故的重要程度。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1)本发明梳理了电网安全运行过程中影响因素的种类以及各故障因子的作用机理关联，建立了相关的事故分析模型，可以为后续应用事故树模型进行关联分析奠定基础总结归纳事故发生规律；应用事故树模型并对各事件进行量化，让电力企业管理者能有效化解风险、降低损失、实现目标，提升电网整体管控水平。

2)本发明能够解决当前电网安全运行影响因素判定过于单一，且大多依据人工经验进行风险预警的技术问题，从而避免主观判断造成的影响，为科学合理的避免类似事故的发生，建设安全电网提供合理建议。

附图说明

图1是本发明基于“认知-约束”模型的事故分析逻辑体系；

图2是本发明电网事故安全风险因素分析的特性要因图；

图3是本发明电网不安全状态的事故树；

图4是本发明电网事故安全封建影响因素的结构重要度；

图5是本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

本发明的一种电网安全风险影响因素分析方法，流程如图5所示，包括以下过程：

第一步，通过事故处理报告、文献阅读与电厂探访询问等方式采集近5年的电力系统故障检测数据；

第二步，对收集到的电力系统故障检测数据，进行数据预处理，将存在明显误差的、稀疏的故障数据全部去除，降低噪音数据的干扰，增强数据的可用性，提高后续电网安全风险分析的准确度；

第三步，引用“认知-约束”模型对经过数据预处理之后的有效数据进行电网安全风险影响因素分析，参见图1；

“认知-约束”模型是一种在现有事故致因理论及模型的基础上，针对当前多元异构、多维融合的信息物理环境，开展复杂系统风险事故致因元素拓扑联想分析的现代系统论模型。模型中的“认知”不同于一般理解的信息获取，更多的是表现风险事故机理探究行为。“认知-约束”模型通过求解安全条件约束与事故机理认知的最大交集，探究风险事故的控制方法，从而实现复杂系统的安全控制。

由事故致因理论可知，电网安全风险影响因素可分为人为因素、设备因素、管理因素、环境因素4个层面，各因素之间相互关联、互为因果，因此需要借助“认知-约束”模型，根据物理世界中电力系统的实际运行状态，依托有效的电力系统故障检测数据，梳理涵盖“人-机-管-环”多维因素的事故分析框架，具体参见图1所示。

第四步，在安全风险影响因素分析结果的基础上，对电力系统的实际运行场景进行总结归纳，根据事故致因理论从人为因素、设备因素、管理因素、环境因素四个层面分析影响电力系统安全运行的风险因素，并根据分析结果绘制出电网安全风险影响因素的特性要因图；

参见图2，本发明电网事故安全风险因素分析的特性要因图，具体构建步骤如下：

(1)从有效的电力系统故障检测数据对影响电网安全生产的安全风险影响因素进行归纳总结。

(2)运用特性要因图的形式梳理电网安全风险关键影响因素。以“电网事故”为最终结果，按照一级指标、二级指标、三级指标的逻辑体系对安全风险因素进行有逻辑关系的，递进式的层层剖析。

一级指标即为人为因素、设备因素、管理因素、环境因素4个分析角度；

二级指标是基于一级指标的方向进行扩散，根据有效的电力系统故障检测数据总结各风险源中影响电网安全运行状态的重要因素；人为因素下的二级指标包括工作人员素质有所缺陷、不法分子的非法行为、周围居民的不当举动；设备因素下的二级指标包括设备运行问题、系统运行不够完善、设备故障、安全相关设施不完善；管理因素下的二级指标包括防范管控不合格、宣传工作不合格、巡视工作不合格；环境因素下的二级指标包括自然天气、地理条件、操作环境。

三级指标则为对二级指标进行更为细致的展开分析，落实到说明二级指标因素的底层事件。

工作人员素质有所缺陷下的三级指标包括事故处理经验不足、缺少安全意识、操作不规范、未按规定穿着；不法分子的非法行为下的三级指标包括人为纵火、偷盗破坏电力设施；周围居民的不当举动下的三级指标包括不遵守电厂规定；

设备运行问题下的三级指标包括设备误发信号；系统运行不够完善下的三级指标包括监控设备未全面覆盖；设备故障下的三级指标包括导向轴承断裂、断路器受损、端子箱故障；安全相关设施不完善下的三级指标包括设备误发信号；

防范管控不合格下的三级指标包括潜在隐患排查不到位、预防措施不足；宣传工作不合格下的三级指标包括对周围居民关于电网保护的宣传不足、电厂安全防护意识不足；巡视工作不合格下的三级指标包括人员分配不合理未进行全面排查、管理机制有所欠缺、所获信息不足证明事故发生和缺少信息来源；

自然天气下的三级指标包括大风天气、雷害天气、暴雨天气；地理条件下的三级指标包括地区易失火；操作环境下的三级指标包括设备架构无序。

第五步，基于上述构建的特性要因图，进一步引用事故树模型构建电网不安全状态事件的事故树；

参见图3，本发明电网不安全状态的事故树，具体分析机理如下：

(1)首先确定顶上事件，即电网事故(事件T)；

(2)在特性要因图和有效的电力系统故障检测数据的基础上，结合电力系统实际运行状况，进一步分析引起电网事故发生的各事件。

按照一级指标、二级指标、三级指标的顺序自顶向下梳理事故树各层对应的事件，其中三级指标对应底事件(定义为Cn)，二级指标对应三级指标的上层事件，一级指标对应二级指标的上层事件。因为特性要因图并未分析各安全风险影响因素之间的关联关系，且为了减少计算量，事故树将特性要因图中的各因素进行梳理归纳。

(3)各种电网安全风险影响因素会导致电网事故的发生，是因为它们会使电力系统被诱发不安全状态且工作人员未能及时查处，因此将电网事故事件T 下的事件确定为电力系统被诱发不安全状态事件X和工作人员未及时查处事故信号事件Y。

(4)电力系统被诱发不安全状态事件X下的事件类型分为“人-机-管-环”四个层面，但事件之间并非相互独立而是互相关联，因此针对电力系统实际运行状况，对特性要因图中的因素进行总结归纳。将一级指标中环境因素作为环境因素事件Xa，将一级指标中设备因素作为设备因素事件Xb，将一级指标中人为因素和管理因素组合作为人的不安全行为事件Xc；将事件X的下层事件梳理为环境因素事件Xa、设备因素事件Xb和人的不安全行为事件Xc。

(5)将二级指标中自然天气、地理条件和操作环境分别作为自然天气事件 Xa1、地理条件事件Xa2和操作环境事件Xa3，并将自然天气事件Xa1、地理条件事件Xa2和操作环境事件Xa3作为环境因素事件Xa的下层事件；

将三级指标中电厂安全防护意识不足分别作为自然天气事件Xa1、地理条件事件Xa2和操作环境事件Xa3下的底事件之一：电厂安全防护意识不足事件 C1；将三级指标中大风天气、雷害天气、暴雨天气作为自然天气事件Xa1下的底事件：恶劣天气事件C2，将三级指标中地区易失火作为地理条件事件Xa2下的底事件：地区易失火事件C3；将三级指标中设备架构无序作为操作环境事件 Xa3下的底事件：设备架构无序事件C4。

(6)将二级指标中设备运行问题、系统运行不够完善、设备故障和安全相关设施不完善分别作为设备运行问题事件Xb1、系统运行不够完善事件Xb2、设备故障事件Xb3和安全相关设施不完善事件Xb4；将所述设备运行问题事件 Xb1、系统运行不够完善事件Xb2、设备故障事件Xb3和安全相关设施不完善事件Xb4作为设备因素事件Xb的下层事件；

将三级指标中潜在隐患排查不到位作为设备运行问题事件Xb1、系统运行不够完善事件Xb2、设备故障事件Xb3的底事件之一：潜在隐患排查不到位事件C5；将三级指标中设备误发信号作为设备运行问题事件Xb1的底事件：设备误发信号事故C6，将三级指标中监控设备未全范围覆盖作为系统运行不够完善事件Xb2的底事件：监控设备未全范围覆盖事件C7，将三级指标中导向轴承断裂、端子箱故障、断路器受损总结为设备故障事件Xb3的底事件：设备质量问题事件C8，将电厂安全防护意识不足事件C1和设备误发信号事件C6还作为安全相关设施不完善事件Xb4的底事件。

(7)将二级指标中工作人员素质有所缺陷、不法分子的非法行为、周围居民的不当举动分别作为人的不安全行为事件Xc的下层事件：工作人员素质有所缺陷事件Xc1、不法分子的非法行为事件Xc2、周围居民的不当举动事件Xc3；将二级指标中防范管控不合格、宣传工作不合格总结为人的不安全行为事件Xc 的下层事件：管理制度不合理事件Xc4；

将三级指标中缺少安全意识作为工作人员素质有所缺陷事件Xc1、不法分子的非法行为事件Xc2、周围居民的不当举动事件Xc3和管理制度不合理事件 Xc4的底事件之一：缺少安全意识事件C9；将三级指标中未按规定穿着、操作不规范、潜在隐患排查不到位、预防措施不足、对周围居民关于电网保护的宣传不足、电厂安全防护意识不足总结为工作人员素质有所缺陷事件Xc1的底事件：工作人员和管理人员不按照规定进行操作事件C10；将三级指标中人为纵火和偷盗破坏电力设施作为不法分子的非法行为事件Xc2的底事件：人为纵火和偷盗破坏电力设施事件C11，将不遵守电厂规定作为周围居民的不当举动事件Xc3的底事件：不遵守电厂规定事件C12；将工作人员和管理人员不按照规定进行操作事件C10还作为管理制度不合理事件Xc4的底事件。

(8)不安全状态被诱发后，工作人员没有及时查处事故信号也是导致电网事故发生的重要原因之一，因此电网事故的下层事件还有工作人员未及时查处事故信号事件Y。而工作人员没有及时查处事故信号有两个可能，一个是工作人员没有及时发现不安全信号的存在，另一个是工作人员发现了不安全信号但是未能及时阻止。因此事件Y的下层事件有：未及时发现不安全信号事件Ya、发现事故信号未能及时阻止事件Yb。

将二级指标巡视工作不合格分为未进行巡视检查事件Ya1、巡视过程中未发现不安全信号事件Ya2，将所述未进行巡视检查事件Ya1、巡视过程中未发现不安全信号事件Ya2作为未及时发现不安全信号事件Ya的下层事件；

将三级指标中缺少信息来源和人员分配不合理未进行全面排查分别作为未进行巡视检查事件Ya1的底事件：缺少信息来源事件C13和人员分配不合理未进行全面排查事件C14；将三级指标中事故处理经验不足和所获信息不足证明事故发生分别作为巡视过程中未发现不安全信号事件Ya2的底事件：事故处理经验不足事件C15和所获信息不足证明事故发生事件C16；将三级指标中事故处理经验不足和管理机制有所欠缺分别作为发现事故信号未能及时阻止事件Yb 的底事件：事故处理经验不足事件C15和管理机制有所欠缺事件C17。

按照一级指标、二级指标、三级指标的顺序自顶向下梳理事故树各层对应的事件，一层层事件构成了事故树。

第六步，根据所绘电网不安全状态事件的事故树，计算电网事故安全风险影响因素的结构重要度，对各电网事故安全风险影响因素进行量化评估。

本发明电网事故安全风险影响因素的结构重要度，具体计算步骤如下：

(1)根据所构建的事故树分析可知，导致电网事故发生的底事件集合为：A＝{C1，C2，C3，C4，C5，C6，C7，C8，C9，C10，C11，C12，C13，C14，C15，C16，C17}，底事件(即安全风险影响因素)数n＝17。

(2)根据所构建的事故树中各事件之间的与或关系可以得到如下函数表达式：

式中，“·”符号代表与运算，“+”符号代表或运算。

(3)在OpenFTA软件绘制所构建的事故树模型，依托事故树函数表达式，借助OpenFTA软件将电网事故各安全风险影响因素发生或不发生的可能结果逐一列出，求解可能引起电网事故(事件T)发生的各种可能结果；

(4)按照下述公式计算结构重要度：

其中，I_φ(i)表示第i个底事件的结构重要度，n表示事故树中的底事件数量；φ(T，x(i)＝1)为第i个底事件发生时电网事故(事件T)发生的所有可能结果数；φ(T，x(i)＝0)为在满足φ(T，x(i)＝1)的各种可能结果中，第i个底事件不发生时，电网事故(事件T)仍会发生的可能结果数。

底事件的结构重要度值越大说明此风险因素对电网事故的重要程度越高。

(5)运用结构重要度计算公式对17项风险影响因素的结构重要性进行量化计算，将结果按照从高到低进行排序，说明各风险因素对电网事故的重要程度，参见图4。

第七步，结合以上步骤从人为因素、设备因素、环境因素、管理因素4个层面，总结影响电网安全风险的各大因素，并根据计算出的各风险因素的结构重要性得出其关键因素，为电网安全生产管理提供参考借鉴。

本发明建立相关的事故分析模型，绘制出特性要因图，根据所绘事故树，计算结构重要度，对各故障因子进行量化评估，得到威胁电厂安全生产的关键因素。目的在于克服电网安全运行影响因素判定单一的缺点，利用多种模型对电网事故安全风险因素以及作用机理关联进行分析，通过量化各事件的结构重要度，总结事故发生规律，为科学合理的避免类似事故的发生，建设安全电网提出合理建议。

实施例2

基于与实施例1方法同样的发明构思，本发明的一种电网安全风险影响因素分析装置，包括：

数据获取模块，用于获取电力系统故障检测数据；

影响因素分析模块，用于基于故障检测数据，采用认知-约束模型分析电网安全风险影响因素；

特性图绘制模块，用于基于电网安全风险影响因素的分析结果，绘制出电网安全风险影响因素的特性要因图；

事故树构建模块，用于基于电网安全风险影响因素的特性要因图，引用事故树模型构建电网不安全状态事件的事故树；

重要度计算模块，用于基于电网不安全状态事件的事故树，计算各电网事故安全风险影响因素的结构重要度，以评价各电网事故安全风险影响因素对电网事故的重要程度。

本发明装置的各模块具体实现方案参见实施例1方法的具体步骤实现过程。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种电网安全风险影响因素分析方法，其特征是，包括以下过程：

获取电力系统故障检测数据；

基于故障检测数据，采用认知-约束模型分析电网安全风险影响因素；

基于电网安全风险影响因素的分析结果，绘制出电网安全风险影响因素的特性要因图；

基于电网安全风险影响因素的特性要因图，引用事故树模型构建电网不安全状态事件的事故树；

基于电网不安全状态事件的事故树，计算各电网事故安全风险影响因素的结构重要度，以评价各电网事故安全风险影响因素对电网事故的重要程度；

所述绘制出电网安全风险影响因素的特性要因图，包括：

以电网事故作为特性要因图中最终结果；

以人为因素、设备因素、管理因素和环境因素作为一级指标来分析电网安全风险影响因素；

分析每个一级指标下的电网安全风险影响因素形成二级指标；

分析每个二级指标下的电网安全风险影响因素形成三级指标；

所述二级指标包括：

人为因素下的二级指标包括工作人员素质有所缺陷、不法分子的非法行为、周围居民的不当举动；

设备因素下的二级指标包括设备运行问题、系统运行不够完善、设备故障、安全相关设施不完善；

管理因素下的二级指标包括防范管控不合格、宣传工作不合格、巡视工作不合格；

环境因素下的二级指标包括自然天气、地理条件、操作环境；

所述三级指标包括：

工作人员素质有所缺陷下的三级指标包括事故处理经验不足、缺少安全意识、操作不规范、未按规定穿着；不法分子的非法行为下的三级指标包括人为纵火、偷盗破坏电力设施；周围居民的不当举动下的三级指标包括不遵守电厂规定；

设备运行问题下的三级指标包括设备误发信号；系统运行不够完善下的三级指标包括监控设备未全面覆盖；设备故障下的三级指标包括导向轴承断裂、断路器受损、端子箱故障；安全相关设施不完善下的三级指标包括设备误发信号；

防范管控不合格下的三级指标包括潜在隐患排查不到位、预防措施不足；宣传工作不合格下的三级指标包括对周围居民关于电网保护的宣传不足、电厂安全防护意识不足；巡视工作不合格下的三级指标包括人员分配不合理未进行全面排查、管理机制有所欠缺、所获信息不足证明事故发生和缺少信息来源；

自然天气下的三级指标包括大风天气、雷害天气、暴雨天气；地理条件下的三级指标包括地区易失火；操作环境下的三级指标包括设备架构无序；

所述基于电网安全风险影响因素的特性要因图，引用事故树模型构建电网不安全状态事件的事故树，包括：

确定电网事故作为事故树的顶上事件；

按照特性要因图中一级指标、二级指标、三级指标的顺序自顶向下梳理电网安全风险影响因素形成事故树各层对应的事件；

所述按照特性要因图中一级指标、二级指标、三级指标的顺序自顶向下梳理电网安全风险影响因素形成事故树各层对应的事件，包括：

将电网事故事件T下的下层事件分为电力系统被诱发不安全状态事件X和工作人员未及时查处事故信号事件Y；

将一级指标中环境因素作为环境因素事件Xa，将一级指标中设备因素作为设备因素事件Xb，将一级指标中人为因素和管理因素组合作为人的不安全行为事件Xc；并将所述环境因素事件Xa、设备因素事件Xb和人的不安全行为事件Xc作为事件X的下层事件；

将二级指标中自然天气、地理条件和操作环境分别作为自然天气事件Xa1、地理条件事件Xa2和操作环境事件Xa3，并将自然天气事件Xa1、地理条件事件Xa2和操作环境事件Xa3作为环境因素事件Xa的下层事件；

将三级指标中电厂安全防护意识不足分别作为自然天气事件Xa1、地理条件事件Xa2和操作环境事件Xa3下的底事件之一：电厂安全防护意识不足事件C1；将三级指标中大风天气、雷害天气、暴雨天气作为自然天气事件Xa1下的底事件：恶劣天气事件C2，将三级指标中地区易失火作为地理条件事件Xa2下的底事件：地区易失火事件C3；将三级指标中设备架构无序作为操作环境事件Xa3下的底事件：设备架构无序事件C4；

将二级指标中设备运行问题、系统运行不够完善、设备故障和安全相关设施不完善分别作为设备运行问题事件Xb1、系统运行不够完善事件Xb2、设备故障事件Xb3和安全相关设施不完善事件Xb4；将所述设备运行问题事件Xb1、系统运行不够完善事件Xb2、设备故障事件Xb3和安全相关设施不完善事件Xb4作为设备因素事件Xb的下层事件；

将三级指标中潜在隐患排查不到位作为设备运行问题事件Xb1、系统运行不够完善事件Xb2、设备故障事件Xb3的底事件之一：潜在隐患排查不到位事件C5；将三级指标中设备误发信号作为设备运行问题事件Xb1的底事件：设备误发信号事件C6，将三级指标中监控设备未全范围覆盖作为系统运行不够完善事件Xb2的底事件：监控设备未全范围覆盖事件C7，将三级指标中导向轴承断裂、端子箱故障、断路器受损总结为设备故障事件Xb3的底事件：设备质量问题事件C8，将电厂安全防护意识不足事件C1和设备误发信号事件C6还作为安全相关设施不完善事件Xb4的底事件；

将二级指标中工作人员素质有所缺陷、不法分子的非法行为、周围居民的不当举动分别作为人的不安全行为事件Xc的下层事件：工作人员素质有所缺陷事件Xc1、不法分子的非法行为事件Xc2、周围居民的不当举动事件Xc3；将二级指标中防范管控不合格、宣传工作不合格总结为人的不安全行为事件Xc的下层事件：管理制度不合理事件Xc4；

将三级指标中缺少安全意识作为工作人员素质有所缺陷事件Xc1、不法分子的非法行为事件Xc2、周围居民的不当举动事件Xc3和管理制度不合理事件Xc4的底事件之一：缺少安全意识事件C9；将三级指标中未按规定穿着、操作不规范、潜在隐患排查不到位、预防措施不足、对周围居民关于电网保护的宣传不足、电厂安全防护意识不足总结为工作人员素质有所缺陷事件Xc1的底事件：工作人员和管理人员不按照规定进行操作事件C10；将三级指标中人为纵火和偷盗破坏电力设施作为不法分子的非法行为事件Xc2的底事件：人为纵火和偷盗破坏电力设施事件C11，将不遵守电厂规定作为周围居民的不当举动事件Xc3的底事件：不遵守电厂规定事件C12；将工作人员和管理人员不按照规定进行操作事件C10还作为管理制度不合理事件Xc4的底事件；

将工作人员未及时查处事故信号事件Y的下层事件分为未及时发现不安全信号事件Ya和发现事故信号未能及时阻止事件Yb；

将二级指标中巡视工作不合格分为未进行巡视检查事件Ya1、巡视过程中未发现不安全信号事件Ya2，将所述未进行巡视检查事件Ya1、巡视过程中未发现不安全信号事件Ya2作为未及时发现不安全信号事件Ya的下层事件；

将三级指标中缺少信息来源和人员分配不合理未进行全面排查分别作为未进行巡视检查事件Ya1的底事件：缺少信息来源事件C13和人员分配不合理未进行全面排查事件C14；将三级指标中事故处理经验不足和所获信息不足证明事故发生分别作为巡视过程中未发现不安全信号事件Ya2的底事件：事故处理经验不足事件C15和所获信息不足证明事故发生事件C16；将三级指标中事故处理经验不足和管理机制有所欠缺分别作为发现事故信号未能及时阻止事件Yb的底事件：事故处理经验不足事件C15和管理机制有所欠缺事件C17。

2.根据权利要求1所述的一种电网安全风险影响因素分析方法，其特征是，在获取电力系统故障检测数据之后，还包括：

将故障检测数据中存在误差的、稀疏的故障数据去除。

3.根据权利要求1所述的一种电网安全风险影响因素分析方法，其特征是，所述结构重要度的计算公式为：

其中，I_φ(i)表示第i个底事件的结构重要度，n表示事故树中的底事件数量；φ(T,x(i)＝1)为第i个底事件发生时电网事故T发生的所有可能结果数；φ(T,x(i)＝0)为在满足φ(T,x(i)＝1)的各种可能结果中，第i个底事件不发生时，电网事故仍会发生的可能结果数。

4.根据权利要求3所述的一种电网安全风险影响因素分析方法，其特征是，所述电网事故发生的可能结果数的计算过程为：

将电网事故各安全风险影响因素发生或不发生的可能结果逐一列出，根据事故树中各事件之间的与或关系求解引起电网事故发生的可能结果数；

所述事故树中各事件之间的与或关系如下函数表达式：

T＝X·Y

＝(Xa+Xb+Xc)·(Ya+Yb)

＝[(Xa1+Xa2+Xa3)+(Xb1+Xb2+Xb3+Xb4)+(Xc1+Xc2+Xc3+Xc4)]·(Ya1+Ya2+Ya3)

＝[(C1·C2+C1·C3+C1·C4)+(2C5·C6+C5·C7+C5·C8)+(2C9·C10+C9·C11+C9·C12)]·(C13+C14+2C15+C16+C17)

式中，·代表与运算，+代表或运算。

5.一种电网安全风险影响因素分析装置，其特征是，包括：

数据获取模块，用于获取电力系统故障检测数据；

影响因素分析模块，用于基于故障检测数据，采用认知-约束模型分析电网安全风险影响因素；

特性图绘制模块，用于基于电网安全风险影响因素的分析结果，绘制出电网安全风险影响因素的特性要因图；

事故树构建模块，用于基于电网安全风险影响因素的特性要因图，引用事故树模型构建电网不安全状态事件的事故树；

重要度计算模块，用于基于电网不安全状态事件的事故树，计算各电网事故安全风险影响因素的结构重要度，以评价各电网事故安全风险影响因素对电网事故的重要程度；

所述绘制出电网安全风险影响因素的特性要因图，包括：

以电网事故作为特性要因图中最终结果；

以人为因素、设备因素、管理因素和环境因素作为一级指标来分析电网安全风险影响因素；

分析每个一级指标下的电网安全风险影响因素形成二级指标；

分析每个二级指标下的电网安全风险影响因素形成三级指标；

所述二级指标包括：

人为因素下的二级指标包括工作人员素质有所缺陷、不法分子的非法行为、周围居民的不当举动；

设备因素下的二级指标包括设备运行问题、系统运行不够完善、设备故障、安全相关设施不完善；

管理因素下的二级指标包括防范管控不合格、宣传工作不合格、巡视工作不合格；

环境因素下的二级指标包括自然天气、地理条件、操作环境；

所述三级指标包括：

工作人员素质有所缺陷下的三级指标包括事故处理经验不足、缺少安全意识、操作不规范、未按规定穿着；不法分子的非法行为下的三级指标包括人为纵火、偷盗破坏电力设施；周围居民的不当举动下的三级指标包括不遵守电厂规定；

设备运行问题下的三级指标包括设备误发信号；系统运行不够完善下的三级指标包括监控设备未全面覆盖；设备故障下的三级指标包括导向轴承断裂、断路器受损、端子箱故障；安全相关设施不完善下的三级指标包括设备误发信号；

防范管控不合格下的三级指标包括潜在隐患排查不到位、预防措施不足；宣传工作不合格下的三级指标包括对周围居民关于电网保护的宣传不足、电厂安全防护意识不足；巡视工作不合格下的三级指标包括人员分配不合理未进行全面排查、管理机制有所欠缺、所获信息不足证明事故发生和缺少信息来源；

自然天气下的三级指标包括大风天气、雷害天气、暴雨天气；地理条件下的三级指标包括地区易失火；操作环境下的三级指标包括设备架构无序；

所述基于电网安全风险影响因素的特性要因图，引用事故树模型构建电网不安全状态事件的事故树，包括：

确定电网事故作为事故树的顶上事件；

按照特性要因图中一级指标、二级指标、三级指标的顺序自顶向下梳理电网安全风险影响因素形成事故树各层对应的事件；

所述按照特性要因图中一级指标、二级指标、三级指标的顺序自顶向下梳理电网安全风险影响因素形成事故树各层对应的事件，包括：

将电网事故事件T下的下层事件分为电力系统被诱发不安全状态事件X和工作人员未及时查处事故信号事件Y；

将一级指标中环境因素作为环境因素事件Xa，将一级指标中设备因素作为设备因素事件Xb，将一级指标中人为因素和管理因素组合作为人的不安全行为事件Xc；并将所述环境因素事件Xa、设备因素事件Xb和人的不安全行为事件Xc作为事件X的下层事件；

将二级指标中自然天气、地理条件和操作环境分别作为自然天气事件Xa1、地理条件事件Xa2和操作环境事件Xa3，并将自然天气事件Xa1、地理条件事件Xa2和操作环境事件Xa3作为环境因素事件Xa的下层事件；

将三级指标中电厂安全防护意识不足分别作为自然天气事件Xa1、地理条件事件Xa2和操作环境事件Xa3下的底事件之一：电厂安全防护意识不足事件C1；将三级指标中大风天气、雷害天气、暴雨天气作为自然天气事件Xa1下的底事件：恶劣天气事件C2，将三级指标中地区易失火作为地理条件事件Xa2下的底事件：地区易失火事件C3；将三级指标中设备架构无序作为操作环境事件Xa3下的底事件：设备架构无序事件C4；

将二级指标中设备运行问题、系统运行不够完善、设备故障和安全相关设施不完善分别作为设备运行问题事件Xb1、系统运行不够完善事件Xb2、设备故障事件Xb3和安全相关设施不完善事件Xb4；将所述设备运行问题事件Xb1、系统运行不够完善事件Xb2、设备故障事件Xb3和安全相关设施不完善事件Xb4作为设备因素事件Xb的下层事件；

将三级指标中潜在隐患排查不到位作为设备运行问题事件Xb1、系统运行不够完善事件Xb2、设备故障事件Xb3的底事件之一：潜在隐患排查不到位事件C5；将三级指标中设备误发信号作为设备运行问题事件Xb1的底事件：设备误发信号事件C6，将三级指标中监控设备未全范围覆盖作为系统运行不够完善事件Xb2的底事件：监控设备未全范围覆盖事件C7，将三级指标中导向轴承断裂、端子箱故障、断路器受损总结为设备故障事件Xb3的底事件：设备质量问题事件C8，将电厂安全防护意识不足事件C1和设备误发信号事件C6还作为安全相关设施不完善事件Xb4的底事件；

将二级指标中工作人员素质有所缺陷、不法分子的非法行为、周围居民的不当举动分别作为人的不安全行为事件Xc的下层事件：工作人员素质有所缺陷事件Xc1、不法分子的非法行为事件Xc2、周围居民的不当举动事件Xc3；将二级指标中防范管控不合格、宣传工作不合格总结为人的不安全行为事件Xc的下层事件：管理制度不合理事件Xc4；

将三级指标中缺少安全意识作为工作人员素质有所缺陷事件Xc1、不法分子的非法行为事件Xc2、周围居民的不当举动事件Xc3和管理制度不合理事件Xc4的底事件之一：缺少安全意识事件C9；将三级指标中未按规定穿着、操作不规范、潜在隐患排查不到位、预防措施不足、对周围居民关于电网保护的宣传不足、电厂安全防护意识不足总结为工作人员素质有所缺陷事件Xc1的底事件：工作人员和管理人员不按照规定进行操作事件C10；将三级指标中人为纵火和偷盗破坏电力设施作为不法分子的非法行为事件Xc2的底事件：人为纵火和偷盗破坏电力设施事件C11，将不遵守电厂规定作为周围居民的不当举动事件Xc3的底事件：不遵守电厂规定事件C12；将工作人员和管理人员不按照规定进行操作事件C10还作为管理制度不合理事件Xc4的底事件；

将工作人员未及时查处事故信号事件Y的下层事件分为未及时发现不安全信号事件Ya和发现事故信号未能及时阻止事件Yb；

将二级指标中巡视工作不合格分为未进行巡视检查事件Ya1、巡视过程中未发现不安全信号事件Ya2，将所述未进行巡视检查事件Ya1、巡视过程中未发现不安全信号事件Ya2作为未及时发现不安全信号事件Ya的下层事件；

将三级指标中缺少信息来源和人员分配不合理未进行全面排查分别作为未进行巡视检查事件Ya1的底事件：缺少信息来源事件C13和人员分配不合理未进行全面排查事件C14；将三级指标中事故处理经验不足和所获信息不足证明事故发生分别作为巡视过程中未发现不安全信号事件Ya2的底事件：事故处理经验不足事件C15和所获信息不足证明事故发生事件C16；将三级指标中事故处理经验不足和管理机制有所欠缺分别作为发现事故信号未能及时阻止事件Yb的底事件：事故处理经验不足事件C15和管理机制有所欠缺事件C17。

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