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摘要:电力调度值班运行任务的合理分配对电力系统的稳定、安全、可靠运行有着重要的影响。根据电力调度值班运行的风险原理、类型和影响因素,对电力调度值班运行过程进行分解。在此基础上,构建电力调度值班运行风险评估模型,实现对工作量和人为风险的量化处理。同时,在已有研究成果的基础上,引入细菌群体趋药性来优化电力调度值班作业任务的分配,在满足电力调度值班作业任务的基础上,最大限度地降低人的风险。实例表明,该方法能够提高操作人员的工作精度,具有较强的实用性和有效性。
关键词:人因风险;电力调度;任务分配;值班任务
1对电力调度运行过程中人为风险的基本认识
1.1人类风险原则
顾名思义,“人为风险”是指导致系统无法正常、准确、安全运行的所有错误或不当人为操作。电力调度的准确性和可靠性作为保证电力系统安全、稳定、可靠运行的管理工具,对电力系统的运行有着重要的影响。据统计,在电力行业的发展中,人为风险造成的事故率超过70%。因此,加强电力调度值班人员人为因素风险的研究十分重要。在电网运行管理中,电力调度值班的运行过程属于电力系统与人的互动过程。操作员在感知电力系统的运行状态后,可以根据其具体性能进行判断和决策,并执行相应的操作。但是,当运行人员受到各种因素的干扰时,会出现感知错误,导致判断、决策和执行的错误,最终降低电力调度值班运行的准确性、可靠性和安全性,降低电力系统运行的安全水平。
1.2人类风险的类型
总结以往的人因风险事故,我们可以将电力调度值班运行中的人因风险类型分为两类:(1)计划人因风险:在电力调度值班运行过程中,我们知道某些运行行为不符合电力调度管控要求或存在影响电力系统稳定安全运行的影响因素,但仍进行这些运行以达到一定目的。研究表明,操作者的心理状态对计划的人为风险有很大影响。(2)非计划性人为风险:即电力系统在值班调度运行过程中,由于非故意执行而导致电力系统不能稳定安全运行的运行行为。比如电力调度运行过程中,由于外界因素的影响,操作人员无法集中精力,导致执行失误,发生事故。
2基于人的风险的电力调度值班操作任务分配
2.1调度订单处理
电力调度值班运行的目的是维护和保证电力系统的正常稳定运行。因此,在实际运行过程中,需要根据电力系统的运行状态和电力系统的运行要求,按照规定的流程运行。流程主要如下:下属单位向上级电力调度中心申请运行;上级电力调度中心批准后,运行指令发送给下级单位运行,下级单位将运行结果反馈给上级电力调度中心。电力调度操作中的调度指令一般可以分为三类:单项指令、综合指令和逐项指令,综合指令和逐项指令都可以分解为多个单项指令。用定量关系表示电力调度运行,即“K=k1+0.8k2+1.2k3”。其中“k1”代表单个订单号;“k2”表示综合订单分解后的单个订单号;“k3”表示逐项分解的单个订单的数量。基于此,可以用公式“Fwt=k0×kt”来计算电力调度运行的工作量。其中“t”表示任务操作所用的时间,以分钟为单位;K0代表电力调度运行类型的参考值”。
2.2人的风险量化模型
在电力调度值班运行中,可以通过具体数值对人为风险评估进行定量分析,确定人为风险的可能性。在这个过程中:首先,电力调度运行人员对风险产生的原因有全面的了解;其次,明确各种因素及其后果之间的映射关系;此外,每个风险后果的计算值被整合。
2.2.1基于非实时因素的风险模型
从以上分析可以看出,电力调度值班运行中的非实时因素主要包括工作经验、工作技能、工作职责、操作失误率等指标。在建立风险模型的过程中:(1)可用服务年限反映了运营商的电力调度经验,用符号e表示;(2)可以通过操作人员的文化水平、培训成绩等来体现。,用0.1 ~ 0.9赋值,即熟练工技能为1.0,工技能一般为0.6,非熟练工技能为0.2,用符号T表示;(3)可以通过经营者年终考核结果、日常工作能力得分等反映出来。,并赋0.1 ~ 0.9,即工作责任心强为1.0,一般工作责任心为0.5,工作责任心差为0.2,用符号R表示;(4)可根据至今从事电力调度值班运行的运行人员的操作失误反映,用符号M表示,通常用公式“M=N/E”计算。
其中n代表电力调度操作员操作错误总数。由于电力调度操作是一项技术性很强的工作,操作人员的工作技能可以随着操作经验的增加而提高。因此,当指标叠加时,可以以乘积的形式进行处理,而其他指标以和的形式进行处理。即非实时因素F1=e-(α1E×α2T+α3R+α4M),其中α、α2、α3、α4表示电力调度值班运行中非实时因素的指标权重。
2.2.2基于实时因素的风险模型
从以上分析可以看出,在电力调度值班运行中,实施因素主要包括心理因素、任务强度、值班次数等指标。在风险模型构建过程中:(1)可以根据电力调度值班操作人员的心理状态反映出来,赋值0.1 ~ 0.9,心理因素以1.0为好,心理因素一般为0.8,心理因素以0.6为差,用符号l表示。
(2)可以根据电力调度中值班操作人员的联系工作时间来体现,用符号Q表示;(3)正常情况下,电力调度系统多为三班制,白班时间为上午7点至下午3点,中班时间为下午3点至晚上11点,夜班时间为晚上11点至早上7点,夜班时间用符号z表示,因此实时因子F2==eβ1Q/24(1+β2L+β3Q),其中β1、β2、β3表示各指标的权重
2.3任务分配优化方法
在电力调度值班运行实践中,为了保证合理正确的运行,需要在完成电力调度值班运行任务的基础上,最大限度地降低人为风险。因此,有必要协调电力调度值班运行的工作量与人为风险的关系,探索电力调度值班运行任务的最佳分配方案。细菌群体趋药性是一种广泛应用的求解优化问题的方法,在电力行业多维变量模型分析中具有很强的适用性。因此,本研究设计将细菌群体趋化性引入到基于人的风险的电力调度任务优化分配中。
首先让O={O1,O2,O,3,O,4...on}是一日电力调度指令集。理论上应该有n!某种安排。但实际上,电力调度任务的优先级可以根据其重要性来确定,也可以出于某种原因将调度操作任务平均分配。所以排列一般小于n!物种。所以电力调度顺序可以表示为X={O1,O2,O,3,O,4...开}。
其次,确定目标函数。根据在保证满足电力调度值班运行任务的基础上,最大限度地降低人的风险的要求。可以通过调度任务对应的风险值、整合处理后的风险值、各调度班次的工作量差异、整合处理后的工作量差异以及相关权重来计算。
最后,在目标函数确定后,需要分析电力调度值班运行任务的约束条件。一般有两种约束需要考虑。一个是任务执行顺序的约束,即当很多调度任务中存在有限关系任务时,需要满足I(xah)-I(xbe)> 0,其中I表示操作任务在序列中的序号;I(Xah)表示操作任务需要优先调度位置;I(Xbe)表示不需要优先调度操作任务位置。当调度作业任务中有设备作业任务时,应满足i(Ximeq)-I(XD3)< 0,其中i(Ximeq)表示重要设备在序列中的位置号;I(Xd3)表示夜班期间调度作业任务的岗位编号。另一个是时间余量约束,即时间余量不能低于本项目任务和下一个任务的作业时间。最后,引入细菌群体趋药性完成模型构建。
3案例分析
以某电力调度工作为例,发现经过优化配置后,人的风险总值有效降低,三班制的工作量差异控制在7%以内,提高了整体工作效率。结果表明,所提出的模型和方法是实用有效的。
4结论
总之,在电力调度值班运行中,不仅要重视设备风险和环境风险,还要重视人的风险。在风险评估理论和技术研究不断深入的基础上,对人的风险进行定量分析,便于人们加强对其影响因素的认识,找出风险控制的关键点。通过实例证明,本文构建的模型和方法切实有效,能够在一定程度上为电力调度运行值班的任务分配和风险预控提供有益的指导,促进电力调度运行的优化发展。
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