一種電氣設(shè)備檢修中的人為可靠性評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)可靠性領(lǐng)域，具體涉及一種電氣設(shè)備檢修中的人為可靠性評(píng) 估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電氣設(shè)備檢修是供電企業(yè)安全生產(chǎn)重要的環(huán)節(jié)，提高電氣設(shè)備檢修水平對(duì)提高電 網(wǎng)安全運(yùn)行水平、提高供電可靠性、提高社會(huì)和供電企業(yè)效益都至關(guān)重要。隨著電網(wǎng)規(guī)模不 斷擴(kuò)大，以及對(duì)電力系統(tǒng)安全可靠性的要求越來(lái)越高，如何進(jìn)行有效的設(shè)備檢修已經(jīng)是眾 多學(xué)者關(guān)心的問(wèn)題。
[0003]目前電力設(shè)備的檢修方式可分為故障檢修、定期檢修、狀態(tài)檢修和基于可靠性的 檢修四種模式。故障檢修是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障后在進(jìn)行檢修；定期檢修也稱(chēng)為計(jì)劃?rùn)z修，即每 隔一定的時(shí)間便安排一次檢修計(jì)劃；狀態(tài)檢修是通過(guò)對(duì)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后，制定 最合理的檢修策略；基于可靠性的維修除了考慮設(shè)備的狀態(tài)外，還需要考慮整個(gè)電網(wǎng)的可 靠性。無(wú)論在哪種檢修模式下，電力設(shè)備檢修的過(guò)程都需要人的參與，而檢修的效果很大程 度上依賴(lài)于人的績(jī)效水平。
[0004] 隨著電力設(shè)備的復(fù)雜程度不斷增加，在設(shè)備檢修的過(guò)程中發(fā)生人為失誤的概率也 隨之增加，人為失誤已成為影響檢修質(zhì)量的重要因素。因此評(píng)估電氣設(shè)備檢修中的人為可 靠性是本申請(qǐng)人致力于解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)電力檢修情況，提拱一種電氣設(shè)備檢修中的人為可靠性評(píng)估 方法。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案包括如下步驟：
[0007] 步驟SI.分析電力設(shè)備檢修過(guò)程中人為失誤種類(lèi)，電氣設(shè)備檢修中的人為失誤可 能是由多方面因素引起的，常見(jiàn)的人為失誤主要有以下幾個(gè)方面：感知錯(cuò)誤、技能型錯(cuò)誤、 決策錯(cuò)誤、違反常規(guī)和違反操作情境。
[0008] 步驟S2.確定檢修過(guò)程中主要人為失誤影響因素，檢修過(guò)程操作人員的行為會(huì)受 到人、機(jī)和環(huán)境三個(gè)方面的影響，選出電氣設(shè)備檢修過(guò)程中的人為失誤影響因素。
[0009] 步驟S3.確定各失誤影響因素的分值，采用問(wèn)卷調(diào)查的形式，邀請(qǐng)電氣設(shè)備檢修 領(lǐng)域的專(zhuān)家對(duì)特定檢修情境下，各失誤影響因素的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)分，有效評(píng)分區(qū)間為[0, 10]。
[0010] 步驟S4.確定各失誤影響因素的權(quán)重系數(shù)，根據(jù)層次分析法，對(duì)各人為失誤影響 因素進(jìn)行權(quán)重系數(shù)分析，并完成一致性校驗(yàn)。
[0011] 步驟S5.基于改進(jìn)雷達(dá)法，建立電氣設(shè)備檢修中的人為可靠性分析模型。
[0012] 步驟S6.評(píng)估檢修過(guò)程中的人為可靠性，包括定性分析和定量評(píng)估。
[0013] 所述的步驟S2中，電氣設(shè)備檢修過(guò)程中的人為失誤影響因素主要如下：
[0014] ①操作人員身體和精神狀態(tài)（P&MS)
[0015] ②知識(shí)水平和操作經(jīng)驗(yàn)（K&E)
[0016] ③操作監(jiān)護(hù)水平（S)
[0017] ④檢修任務(wù)的復(fù)雜度（CM)
[0018] ⑤設(shè)備的可用性（E)
[0019] ⑥工作場(chǎng)合和操作環(huán)境（W&E)
[0020] ⑦班組合作與交流（T&C)
[0021] 所述的步驟S4中，利用層次分析法確定各失誤影響因素的權(quán)重系數(shù)，具體如下：
[0022] S4-1.建立層次結(jié)構(gòu)模型
[0023] S4-2.構(gòu)造判斷矩陣
[0024] 所述判斷矩陣如下：
[0025] (公式1)
[0026] 其中，Wl]表示因素U i對(duì)比因素U ,的重要性標(biāo)度，且η取值為7 u取值參照表。
[0027] 表1重要性標(biāo)度取值參考
[0028]
[0029] S4-3求解權(quán)重系數(shù)并進(jìn)行一致性校驗(yàn)
[0030] 利用和法對(duì)邀請(qǐng)專(zhuān)家填寫(xiě)后的判斷矩陣進(jìn)行層次排序，完成一致性校驗(yàn)，具體如 下：
[0031] S4-3-1 :對(duì)判斷矩陣W的每一列元素作歸一化處理：
[0032]
(公式 2)
[0033] 其中，^指代歸一化后判斷矩陣W第i行第j列的元素.
[0034] S4-3-2 :將歸一化處理后的各行元素相加：
[0035]
(公式 3)
[0036] S4-3-3 :對(duì)權(quán)重向量V = (V1, v2, ···，νη)τ進(jìn)行歸一化Vi*理得到新的權(quán)重向量ω， 即為所求風(fēng)險(xiǎn)傳遞權(quán)重。
[0037] 其中V1是權(quán)重向量V的第i個(gè)分量.
[0038]
(公式 4)
[0039] ω;是歸一化后的權(quán)重系數(shù)向量ω = (ω ω2,…，ωη)τ的第i個(gè)元素。
[0040] S4-3-4 :最大特征根λ_的計(jì)算方法：
[0041]
(公式 5)
[0042] 其中（Wco)廣示判斷矩陣和權(quán)重向量乘積Wco的第i個(gè)元素；
[0043] S4-3-5 :計(jì)算一般一致性指標(biāo) C. I. (Consistency Index) JL max_ Tl , ,、 、
[0044] C.I.=-廠 （公式 6)
[0045] S4-3-6 :確定相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R. I. (random index)，據(jù)判斷矩陣不同 階數(shù)查看表，得到平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R. I.為1. 36。
[0046] 表2平均隨機(jī)一致性指標(biāo)取值
[0047]
[0048] S4-3-3 :計(jì)算一致性比率 C. R. (Consistency Ratio)并進(jìn)行判斷。 Cl
[0049] C.R.=--(公式 7) A./.
[0050] 當(dāng)C. R.〈0. 1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣的一致性能夠接受；
[0051] 當(dāng)C. R.多0. 1時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣不符合一致性要求，需要對(duì)該判斷矩陣進(jìn)行重新 調(diào)研修正，跳轉(zhuǎn)至步驟S4-2 ;
[0052] 所述的步驟S5中，基于改進(jìn)雷達(dá)法建立電氣設(shè)備檢修中的人為可靠性分析模型， 評(píng)估檢修過(guò)程中的人為可靠性水平包括以下步驟：
[0053] S5-1 :對(duì)步驟2中所述的7個(gè)人為失誤影響因素作歸一化處理，作為實(shí)測(cè)樣本；
[0054] S5-2 :建立標(biāo)準(zhǔn)圓，從圓心0引長(zhǎng)度為1的射線(xiàn)0A，以O(shè)A為基準(zhǔn)依次旋轉(zhuǎn)0^X231 的角度，將標(biāo)準(zhǔn)圓劃分為7個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)的角平分線(xiàn)即為指標(biāo)軸。
[0055] S5-3 :將歸一化處理后的參考樣本和實(shí)測(cè)樣本的指標(biāo)標(biāo)定在指標(biāo)軸上，依次連接 指標(biāo)軸上實(shí)測(cè)樣本標(biāo)定的點(diǎn)，構(gòu)成實(shí)測(cè)樣本雷達(dá)圖。
[0056] 所述的參考樣本是指各失誤影響因素均處于最高水平的樣本，失誤影響因素的分 值均為10。
[0057] 所述的步驟S6中定性分析如下：
[0058] 當(dāng)實(shí)測(cè)樣本的指標(biāo)相對(duì)均衡時(shí)，能夠從繪制的實(shí)測(cè)樣本雷達(dá)圖所占面積上直觀地 判斷該檢修過(guò)程人為可靠性水平，實(shí)測(cè)樣本雷達(dá)圖所占面積越大，人為可靠性水平越高。
[0059] 所述的步驟S6中定量評(píng)估如下：
[0060] (公式 8)
[0061] 公式 9)
[0062] 公式 10)
[0063] (公式 11)
[0064] 其中f為綜合評(píng)價(jià)系數(shù)，其值越大表示人為可靠性水平越高，在檢修過(guò)程中發(fā)生 人為失誤的概率越低。U 1表示評(píng)估樣本趨近于最優(yōu)樣本的程度，υ2表示各指標(biāo)的均衡程 度，S1, L1分別表示評(píng)估樣本的對(duì)應(yīng)雷達(dá)圖的面積和周長(zhǎng)，L "，Sni分別表示最優(yōu)樣本對(duì)應(yīng)雷達(dá) 圖的面積和周長(zhǎng)，S'為與評(píng)估樣本等周長(zhǎng)且與單位指標(biāo)雷達(dá)圖相似的多邊形面積。
[0065] 本發(fā)明有益效果如下：
[0066] 本發(fā)明首先通過(guò)分析電氣設(shè)備檢修過(guò)程中常見(jiàn)的人為失誤情況，總結(jié)影響電氣設(shè) 備檢修操作的人為失誤影響因素；然后通過(guò)層次分析法，構(gòu)造各影響因素的層次結(jié)構(gòu)模型， 得到各因素的影響權(quán)重；然后基于改進(jìn)雷達(dá)圖法，建立電力設(shè)備檢修中人為可靠性分析方 法。一方面可以直觀表現(xiàn)了檢修過(guò)程誘發(fā)人為失誤的因素，另一方面可以量化檢修過(guò)程中 人為可靠性水平，并可以達(dá)到人為因素安全預(yù)警的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0067] 圖1是本發(fā)明流程圖；
[0068] 圖2是用來(lái)表征人為可靠性的雷達(dá)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0069] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0070] 如圖1-2所示，一種電氣設(shè)備檢修中的人為可靠性評(píng)估方法，具體包括如下步驟：
[0071] 步驟SI.分析電力設(shè)備檢修過(guò)程中人為失誤種類(lèi)，電氣設(shè)備檢修中的人為失誤可 能是由多方面因素引起的，常見(jiàn)的人為失誤主要有以下幾個(gè)方面：感知錯(cuò)誤、技能型錯(cuò)誤、 決策錯(cuò)誤、違反常規(guī)和違反操作情境。
[0072] 步驟S2.確定檢修過(guò)程中主要人為失誤影響因素，檢修過(guò)程操作人員的行為會(huì)受 到人、機(jī)和環(huán)境三個(gè)方面的影響，選出電氣設(shè)備檢修過(guò)程中的人為失誤影響因素。
[0073] 步驟S3.確定各失誤影響因素的分值，采用問(wèn)卷調(diào)查的形式，邀請(qǐng)電氣設(shè)備檢修 領(lǐng)域的專(zhuān)家對(duì)特定檢修情境下，各失誤影響因素的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)分，有效評(píng)分區(qū)間為[0, 10]。
[0074] 步驟S4.確定各失誤影響因素的權(quán)重系數(shù)，根據(jù)層次分析法，對(duì)各人為失誤影響 因素進(jìn)行權(quán)重系數(shù)分析，并完成一致性校驗(yàn)。
[0075] 步驟S5.基于改進(jìn)雷達(dá)法，建立電氣設(shè)備檢修中的人為可靠性分析模型。
[0076] 步驟S6.評(píng)估檢修過(guò)程中的人為可靠性，包括定性分析和定量評(píng)估。
[0077] 所述的步驟S2中，電氣設(shè)備檢修過(guò)程中的人為失誤影響因素主要如下：
[0078] ①操作人員身體和精神狀態(tài)（P&MS)
[0079] ②知識(shí)水平和操作經(jīng)驗(yàn)（K&E)
[0080] ③操作監(jiān)護(hù)水平（S)
[0081] ④檢修任務(wù)的復(fù)雜度（CM)
[0082]