发布时间:2023-06-06 15:56:22
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的风险评估风险点样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词 多晶硅;压力容器;检验;风险评估法
中图分类号:TH49 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)05-0095-02
风险评估法又称基于风险的检验,该方法是通过对设备的失效基理分析和安全性的系统评估,来确定设备的运行可靠性。2008年颁布新版API 581-2008,扩充了物流数据库,部分调整了失效可能性、失效后果的评估方法,增添了新的设备模型以及损伤机理模型。20世纪90年代末期该项技术被部分国内高校与研究机构引入国内,并与2003年开始逐步推广至工程应用阶段,目前有少数多晶硅工厂进行了应用。某多晶硅工厂的压力容器即将面临压力容器的定期检验,为确保生产的正常进行和检验成本的下降,配合当地质量监督部门引进了江苏特检中心的RBI技术对全厂相关设备进行了检验。
1 风险评估法介绍
1.1 风险评估法的风险定义
在风险评估法中,风险定义为失效概率与失效后果的乘积。根据计算结果和生产可靠性分析来评估潜在的失效后果,失效概率则是将材料受载与抗载模型技术结合起来加以确定。这里的风险涵盖了人身安全、环境破坏、生产中断和设备维修费等几个方面。
1.2 风险评估法的常用检验方法
采用的检验方法通常是根据设备风险度较高的失效模式选择具有针对性的验证检验方法,有TOFD、磁记忆、超声导波、声发射等检测方法。
2 工厂压力容器面临定期检验情况
2.1 工厂概况
某多晶硅工厂是一座引进美国先进技术设计,采用西门子法生产工艺的年产3000吨多晶硅工厂,工厂于2010年11月建成投产,产品质量稳定在太阳能2级以上。目前厂内大多数压力容器如:球管,卧罐,换热器等,按国家《压力容器定期检验规则》要求即将开展定期检验工作。
2.2 定期检验带来的问题
1)安全隐患。容器存储物料如:三氯氢硅、四氯化硅等氯硅烷具有有毒、易燃烧、易爆,挥发性慢的特性,从而对常规检验要求的开罐检验造成不安全隐患。
2)对产品质量影响。开罐检验会对物料的洁净度产生影响,从而使多晶硅产品的纯度造成影响,最终使产品质量发生波动和下降。
3)检验施工难度大。对一些大型容器,常规检验需要在其内部进行焊缝破损检验,如球罐,卧罐类,这些检验需采取内部搭架子方式,不仅难度极大,而且检验人员易受到伤害。
4)检验周期较长。由于物料的挥发性极慢,采用氮气置换时间较长,并使检验期限周期较长,对工厂的开车时间造成不确定性。
5)检验间接成本高。因为常检验周期较长,期间工厂只能停车等待;且为保证物料的洁净度需大量用物料置换清洗,这些都会使企业的间接成本极剧增加。
3 风险评估法在多晶硅采用的特点
3.1 采取的方法
某多晶硅工厂采用声发射检验作为风险验证性检验方法,举例如下。
本次评估声发射的实验对象是罐区的2台300 m3球罐位号为90-TK122,90-TK123,本次进行声发射检测时拟采用26个通道进行,定位方式采用球形定位。其探头位置如图1所示。
经过仪器校准、衰减测量、背景噪声校准后,启动罐体加压程序进行声发射检测,根据我公司球罐的工作压力及声发射检测要求,制定加压程序如图2所示。
图1 球罐声发射探头布置示意图
图2 球罐声发射加压程序
加压介质采用氮气,试验进行两次加压循环,依据照球罐可达到的最高工作压力0.45 MPa,第一次加压循环的最高压力为0.5 MPa,第二次加压循环的最高压力为0.485 MPa。
3.2 受评压力容器存在的风险特点
1)盐酸腐蚀。由于本次评估的设备内部主要介质为三氯氢硅、四氯化硅以及销量的二氯二氢硅,三种氯硅烷均容易遇水水解成HCl,HCl水溶液(盐酸)会引起全面腐蚀和局部腐蚀,并在较宽浓度范围内对大多数常见材料具有很强的腐蚀性,盐酸的来源是氯硅烷的水解,水分在正常的生产工艺中不应存在,而最有可能来自在于停工检修过程中,罐内残留物料与空气中水分的反应所生成,或开车前的吹扫干燥不达标造成的水分残留,抑或是原料带入。
2)硅粉腐蚀。硅粉磨损是指硅粉与金属材料接触面产生相对摩擦运动,接触点形成的粘着与滑溜不断相互交替,造成金属表面材料损失的过程,主要发生在TCS合成工段含硅粉介质的设备、管道、阀门中。
3)保温层下腐蚀。碳钢和低合金钢遭受腐蚀时主要表现为保温层下局部减薄,表现形式主要是工业大气环境中的腐蚀性介质(二氧化硫、氯气、氯化氢、氮氧化物等)随雨水在保温层下积聚浓缩造成的酸性腐蚀;奥氏体不锈钢遭受腐蚀时可能发生保温层下金属表面应力腐蚀,因保温层破损部位渗水,随着水汽蒸发,雨水或是大气环境中的氯化物会凝聚下来,有些保温层本身含有的氯化物也可能溶解到渗水中,在残余应力作用下(如焊缝和冷弯部位),容易产生氯化物应力腐蚀开裂。
4)循环水腐蚀。循环水腐蚀指的是冷却水中由溶解盐、气体、有机化合物或微生物活动引起的碳钢和其他金属的腐蚀。多晶硅装置共有介质为循环冷却水的碳钢换热器共27台,先后发现21台发生了换热管腐蚀穿透的情况。
4 结论
目前国内开始兴起的风险评估法代替常规定期检验,由于其拥有安全、经济、快速的特性,可以有效的解决多晶硅行业面临定期检验带来的困境。本文通过事例介绍在某多晶硅工厂的实际应用中,采用该方法科学合理的解决了常规检验存在的问题,进一步说明了该技术在多晶硅行业应用前景广泛,具有较高推广价值。
参考文献
[1]TSGR0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程[S].
[2]TSGR7001-2013压力容器定期检验规则[S].
[3]GB 150-2011固定式压力容器[S].
一、高度重视雷电灾害风险评估工作
雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。近年来,随着经济社会发展和现代化水平的提高,特别是信息技术的快速发展,城市高层建筑物日益增多,雷击事故逐年增多,雷电灾害危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。我市是雷电灾害多发区,年雷暴日数高达58天,最多时达到100天,每年由于雷击造成的人员伤亡和财产损失非常严重。雷电灾害风险评估是雷击风险处理和灾害防治的前提和基础。各级各部门要充分认识防雷减灾工作的重要性和雷电灾害多发的严峻形势,消除麻痹思想和侥幸心理,切实增强责任感和使命感,坚持“预防为主、防治结合”的方针,严格按照防雷减灾工作的有关法律法规规章要求,切实落实防雷减灾职责和雷电灾害风险评估等管理制度,保障人民生命财产安全。要建立健全雷击事故责任追究制度,对因防护措施不到位或灾害应急处置不得力造成重大事故的,要依法追究有关人员的责任。
二、明确雷电灾害风险评估工作范围
按照《防雷减灾管理办法》的有关规定,根据我市雷电环境特点以及国家雷电灾害风险评估规范标准,大型建设工程和高层建筑、重点工程、爆炸和火灾危险环境、人员密集场所等项目,应当进行雷电灾害风险评估,以确保公共安全,具体范围包括:
(一)大型企业,化工企业;
(二)石油石化、爆破器材、烟花爆竹及其他易燃易爆物品生产供应储存场所;
(三)发射塔、基站等通讯设施,机场、高铁、轻轨、隧道、索道、高速公路等交通设施;
(四)高耸观光塔(梯)、高层建(构)筑物(包括建筑面积3万平方米以上或30米以上高度的各类建〈构〉筑物)、高架桥、大型游乐设施;
(五)重点文物保护建(构)筑物;
(六)车站、医院、学校、商场、体育场馆、影剧院、居(村)民集中居住区等人员密集场所;
(七)水、电、气、风电场等能源生产供应储存设施;
(八)其他涉及公共安全或环境安全的重点防护目标。
【关键词】雷电灾害风险评估;不确定度;质量管理体系;运行阶段;评估
雷电灾害风险评估是由风险分析、风险评价、风险管理这三部分组成,人们将这三部分统称为风险评估。风险分析是指:系统的使用项目的信息、数据识别出危险,并预测其对人员、财产和环境的风险。风险评价是指:以风险分析作为基础,综合社会、经济、环境等方面的因素,对风险的容忍度做出判断的过程。风险管理是指:寻找并引入风险控制手段,消除或者减少这些危险对人员、环境或者资产的潜在伤害。近年来我国的雷电灾害风险评估业务得到了快速的发展,大量的学者对雷电灾害风险评估理论进行了分析和研究,这些研究对于防雷减灾工作具有重要意义。本文将介绍近年来雷评领域的突出进展,同时探讨新形势下如何继续发展雷电灾害风险评估工作。
1雷电灾害风险评估的研究现状
雷电灾害风险评估中,综合运用了定性风险分析、半定量风险分析和定量风险分析。定性分析可以用于:(1)风险的初步筛查与识别;(2)风险级别较低,不需要花费时间和精力进行更加详细分析的时候;(3)当没有足够数量和质量的数据进行风险分析的时候。安全检查表就是典型的定性评估方式。半定量分析的目的是建立起比定性分析更加详细的优先次序,但它并不是像定量分析那样给出风险的实际值。定量风险分析适合对那些发生概率较低、影响较大的事件的风险进行量化,也可以进行专门的概率评估和大规模分析。定量风险分析使用数值来描述频率、后果和严重程度,并且可以将危险量化并累加,形成一个行为的总体风险。由于这三种方法各有利弊,评估人员需要结合数据、场景、时间、人员等多种因素综合使用这三种分析方法进行评估。而定量分析、半定量分析的使用正是雷电灾害风险评估和传统定性的防雷设施技术评价的根本性差别之一,因为风险决策实际上应该依据的是一个行为的总体性风险。
2国内雷电灾害风险评估的技术进展
我国的学者在长期的评估实践中发现如果过分依赖评估标准,就容易造成评估结果缺乏针对性。同时评估标准中构建的简化模型也无法满足现在越来越复杂的实际项目情况。基于新发展的雷电预警及预防技术,评估人员亟待开发新的补偿及修正系数。同时,基于雷电监测统计数据的宏观区域性评估也越来越收到学者的重视。植耀玲[1]等研究了原有雷电灾害风险评估中Lo取值法的局限性,并提出了Lo的优化取值法。李京校等[2]着重研究了采取雷电预警措施之后对评估参数Lx及其取值方法的影响,并给出了相对应的风险评估方法。扈海波等[3]在5m×5m细微网格上实施了社区雷电灾害风险评估模型的开发及应用,对雷击危险次数及脆弱性进行了数值化评估模拟。史雅静等[4]推导出了位置因子和评估对象高度的关系,并建立了位置因子的精细化计算模型。柴健等[5]运用统计分析、原理计算、软件仿真等方法提出多个风险因子的评估方法。冯鹤等[6]探讨了根据工程实际确定参数Am值的一般方法,并得出了参数Am值应在分析确定可能造成危险的雷击点的最远距离的基础上定量计算的结论。胡定等[7]使用FMEA法研究了预评估失效的原因和计算方法,并按照失效程度高低对参数进行了排序,并列出了高失效度参数的修正意见。
3雷电灾害风险评估的发展问题与展望
3.1深入研究评估的不确定度
所有的定量风险评估都存在一定程度的不确定性,有时候不确定的程度可能很高,因此风险评估的结论也就不那么可靠。不确定性的成因分为三大类:(1)模型不确定性;(2)参数不确定性;(3)完整度不确定性。雷灾风险分析过程需要使用很多模型,包括触电模型、火灾模型、爆炸模型等,这些模型通常都是对现实情况的简化,使用数学工具或其他分析工具建立,每一种模型都有自己的局限和优点,对所研究问题的适用程度也不一样,为了能够选择最合适的模型和方法,分析人员需要了解模型的属性,同时也应该具备在评估中运用模型的全面知识。模型不确定性的原因来自:(1)没有选择恰当的模型;(2)没有充分理解模型。同时在雷灾评估中,有一些方面是很难建模的,也存在无法量化的原因和因子,另一方面评估人员对于危险事件的后果知识也没有充分的把握。雷灾风险评估需要使用大量的参数,数据的不确定性体原因在于:(1)数据的质量和数据收集方式、难度;(2)数据量;(3)估计流程(近似、保守);(4)人为因素。另外很多雷评中的参数来源自通用的数据源,比如很多评估人员在推算Lx时使用IEC推荐的数据,在使用之前应该检查这些数据是否符合研究对象的实际情况以及是否需要更新。影响完整度不确定性的的原因有:(1)风险分析的背景资料正确与否是否及时更新;(2)是否已经识别出了所有的潜在危险事件。在雷评分析过程中会使用大量的业主提供的图纸和文件,如果这些文件有错误或者没有及时更新,风险分析的结果可能就会和真实的系统不大一样。在预评估和方案评估中会面临完整度不确定性较高的问题,很多数据依靠评估人员估算而来,为了避免因为较高的不确定度而影响预评估或方案评估的有效性,本文的建议如下:(1)调险允许值,设置上、下限;(2)增加冗余的雷电防御系统,避免过度使用风险允许值;(3)使用定性风险评估方式;(4)使用验收评估和运行阶段评估。具体来讲,在划分风险接受方法时应避免使用“一刀切”的方式,可划分出风险允许值的上限和风险下限,在风险允许值值上限以上的风险不能容忍,在风险下限以下的风险可以接受。在风险上限和风险下限之间的风险可以接受但应尽量避免,可以不必在设计阶段消除,可以在项目投产之后可以通过科学的雷电防御管理改善。当后果和频率的不确定性都较大时,设定风险允许值不能作为决策的主要依据,此时应该采取增加冗余的防雷设施的原则,新增加的防御设施应尽量独立于其他防御设施,不会因其他防御设施失效而影响到冗余防御设施的防御效能。一旦原有防御设施失效,冗余的防御设施就能起到作用。当没有足够数量和质量的数据进行定量风险分析的时候,可以采用定性分析代替。
3.2发展验收阶段评估和运行阶段评估
随着验收评估和运行阶段评估的不断开展,评估的不确定度会逐步降低。雷灾风险验收阶段评估是在建设项目竣工后通过对建设项目的物料、工艺、防御设备、人员、环境的实际情况的雷灾风险评价。验收阶段评估的核心是:(1)现场防雷措施是否符合国家相关标准与规定;(2)防雷措施是否按照预评估过程的推荐决策进行施工;(3)是否建立了防雷管理制度、是否进行了人员培训;(4)是否制订了防雷事故预防和应急救援措施;(5)通过更新的数据对项目进行雷灾风险评价并提出决策意见。验收阶段评估能通过对现场检查、检测、访问,获取在之前评估阶段没有获取或不易察觉的数据,建立项目的评估档案,降低之前阶段评估数据的不确定度,能更准确的识别危险源及进行原因和频率、概率分析。雷灾风险现状评估是在前阶段风险评估的基础上通过对设施、设备的实际运行情况及管理现状的调查与分析进行的危险源识别与风险评价。定期开展雷灾风险现状评估的核心是:(1)通过勘察更新评估的输入数据;(2)通过经验丰富的现场勘查人员排查危险源;(3)模拟创建事故场景。定期开展雷灾风险现状评估将是前阶段风险评估的升华,它的数据的不确定度更低,决策意见也更有针对性。
3.3合理利用闪电定位与雷灾勘察资料
如何验证雷电灾害风险评估是否有效是一个普遍性难题,一方面可以依靠相关实验提供的大量运行数据,另一方面雷电灾害事故和危险事件也为评估提供了珍贵的现实依据,经过详细勘察并还原、总结出的事故数据可以用于[8]:(1)监控风险和安全水平;(2)为风险分析提供输入数据;(3)识别风险;(4)评价风险减低措施的影响;(5)比较各种措施和方法。我国以往的雷灾事故数据多是对事故进行了简单的描述,并没有提供任何关于事故原因的分析,一些数据只涉及重大事故,对于小事故、未构成事故的危险事件很少涉及。随着我国监测预警服务系统的逐步普及,评估机构应重视利用雷灾事故数据为雷电灾害风险评估提供输入。评估机构应利用闪电定位仪、雷电流峰值记录仪等监测手段结合业主报告的雷灾事件对雷电发生的地点、电流极性、电流幅值、灾害损失等数据进行勘察分析,并还构建事故场景并建立雷灾数据库,不但要了解发生了什么,更重要的是要理解事故为什么发生。评估机构之间应该共享雷灾事故数据库信息。有些业主往往以为一时没有发生事故就放松警惕,认为项目现有的防御设施足以抵抗风险,而忽视风险评估所给出的决策意见。而事实上真正被业主察觉的事故可谓“冰山一角”,数量更多的是不易察觉的隐性的事故以及一些随时可能转化为显性事故的潜伏状态。比如安装能量不匹配的浪涌保护器虽然能达到泄流的作用,但是限压的能力却不甚理想,被保护设备在一次线路雷击事件中遭受一次过电压波的侵袭即便不能随即失效也极有可能加速它的老化,这就是一起典型的隐性事故。隐性事故和潜伏状态并不会立即触发显性事故,但是它长期存在于系统之中,加上没有勤于维护和管理不善,在未来可能会引发显性事故。对于有条件的评估机构可以主动与被评估单位合作利用高精度闪电定位仪资料和隐性事故数据开展相关性调查,隐性事故的调查分析和显性事故的调查一样重要,都应引起评估人员的高度重视。
3.4开展质量管理体系工作
要使雷电灾害风险评估工作真正发挥作用,必须要有质量保证,所以必须充分吸收质量管理体系的精髓,实现雷电灾害风险评估的健康稳定发展。雷电灾害风险评估机构需建立的质量管理体系的内容包括:(1)制定控制方针与目标;(2)明确机构与职责;(3)加强人员培训及业务交流;(4)开展合同评审;(5)开展内部评审;(6)强化跟踪服务;(7)做好档案管理;(8)纠正与预防措施;(9)建立文件记录。
4结论
在新形势下评估机构应该开发验收评估、运行阶段评估等多种先进的管理模式,建立、完善质量管理体系,保证雷电灾害风险评估工作质量。同时应该采取定性评估、半定量评估和增加防雷装置设计的方式来控制评估的不确定度。评估机构还应该合理利用闪电定位与雷灾勘察资料为雷电灾害风险评估提供输入。
作者:刘开道 于 潇 曾明育 陈统明 单位:钦州市气象局
参考文献:
[1]植耀玲,冯民学,樊荣.雷击风险评估中Lo损失因子在多线路系统下的细化和改进[J].气象科学,2012,32(3):298~303.
[2]李京校,扈海波,樊荣等.雷电监测预警对雷击风险评估的影响分析[J].气象科学,2013,33(6):678~684.
[3]扈海波,李京校.雷电灾害风险评估模型在社区空间尺度上对雷击危险次数及脆弱性的模拟和分析[J].自然灾害学报,2015,24(1):191~202.
[4]史雅静,肖稳安,柴健等.雷击风险评估中位置因子的精细化分析[J].电瓷避雷器,2015,264(2):114~118.
[5]柴健,王学良.精细化雷击风险评估方法的研究[J].实验室研究与探索,2015,34(1):284~288.
[6]冯鹤,田艳婷,李小龙.雷电灾害风险评估中Am因子的选取方法研究[J].科学技术与工程,2013,33(13):10093~10097.
关键词:电力通信传输网;状态评价;风险评估;传输设备
1研究背景
对比周期、定期等初期设备运维技术,管理人已意识到以设备运行数据为依据的状态性运维(或称差异性运维),能解决健康设备过度运维、隐患设备未得到足够关注、缺陷未能及时发现等具体问题,进而实现运维的降本增效。完善设备状态评价和风险评估,是实现运维成本最小化和最优化的基础。
2实时运行状况的总体分析模型
现有的实时运行状态评价以网管监控、设备电源、运行资料外部条件和设备硬件配置为评价依据。而对于通信传输网设备而言,通过对设备、板卡、光路等的告警信息的分析,可及时发现隐患,因此不应忽略这些信息。传输设备提供的信息包括“紧急告警”和“性能事件”信息2类,其中,紧急告警信息(LOS、LOF等)显示业务已中断,应纳入历史检修或缺陷进行记录后辅助决策;性能事件信息(误码、光路性能事件等)显示设备性能指标、参数低于标准,需予以关注,应作为主要评价数据进行收集。为体现分析过程中各要素的相互影响及缺陷累加效应,现定义基于设备告警特性的实时运行状况分析模型:①各评价要素中最高状态定级作为设备整体定级;②除正常状态以外,如果存在3个以上同级别状态,则将设备整体状态向上提一级;③设备总体定级取上述2项条件确定的最大值。图1所示为基于传输设备告警特性的实时运行状况的总体分析模型。
3通信传输设备可能损失评价模型
目前,通信传输设备可能损失评估关注因素包括设备重要性、设备可能损失资产、影响用户情况,3项权重和为1.下面结合惠州本地传输网特点、通信专业KPI评价体系等内容,提出一些改良建议。
3.1基于现网业务特点的设备重要性分析模型
电力通信传输网以子网连接保护(SNCP)的方式开通业务。其特点在于:业务通道途径任一节点故障将对主备通道进行切换,而切换动作由端节点完成。就业务通断而言,各节点重要性一致,逻辑上不存在层与层之间的分界点。而目前,仅基于设备处于网络结构中的位置对其重要性进行评估存在一定的片面性,设备的重要性应同时从设备故障对通信网的影响程度和设备故障对承载业务的影响程度2方面综合确定,设备重要性评价模型如表1所示。
3.2通信传输设备可能损失资产评估分析模型
设备可能损失资产指通信设备自身的价值损失,按要求以设备的通信容量等级来衡量。
3.3基于KPI评价体系的故障影响用户分析模型
通信专业评价指标可分为2部分,即安全运行指标和通信服务评价指标。其中,安全运行指标用于评价通信对电力生产安全的支撑能力;通信服务指标用于评价通信对各业务线的服务支撑能力。通过分析指标关联的业务系统,可得出各指标完成过程中需格外重视的传输网业务成分(KPA)。目前,影响用户情况评估以设备故障中断生产实时业务通道的类型和电路数量衡量,通过计算继电保护通道、稳控系统通道、调度自动化通道数量后取值。而对于地区局而言,指标考核压力同时来自安全运行和通信服务,结合“80/20”原则对用户影响评估方式作如下调整,具体如表2所示。
4通信传输设备风险值计算及风险定级
风险评估以风险值为指标,综合考虑通信传输设备的可能损失及设备发生故障的概率这两者的作用。风险值按下列公式计算:R(t)=LE(t)×P(t).(1)式(1)中:R为风险值(Risk);LE为可能损失(LossExpectancy);P为平均故障率(Probability);t为某时刻(Time)。风险的影响及危害程度按风险值大小进行区分,分为4个风险级别:Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级,其中,对于同类设备,Ⅰ级为最高风险级别,Ⅳ级为最低风险级别。状态评价量化结果与二次设备平均故障率相关联,手工计算时,可按照简化求取设备平均故障率,正常、注意、异常、严重状态的平均故障率分别为0.50%,2.47%,12.17%,60.01%.
5结束语
关键词:基层供电企业;电网运行;风险评估
引言
电网的安全运行直接关系着人们的生产生活顺利的进行以及社会的稳定发展,然而目前大部分的供电企业尤其是基层供电企业的建设发展速度远远落后于用电负荷的增长,因此电网在运行过程中存在很大风险。特别是在一些高峰用电时间段,很多电网设备都是承担着过大的负载量,使得电网运行风险大大增加,基层供电企业电网的正常安全运行面临着严重威胁。随着供电企业体质改革的逐步实施,电网运行管理模式也发生了很大的变化,传统形式已不适应系统“三集五大”体质后的管理需求,新模式要求电网调控值班人员要建立一套科学合理的电网风险评估体系,用科学的方法准确的对电网运行过程中存在的风险进行评估,以掌握县域电网运行过程中的薄弱环节,实现基层电网安全、稳定运行。
1电网运行特点
电网在运行过程中存在很多不安全因素,而电网能否进行安全稳定的运行,又会对企业产生非常广泛的影响,因此调控值班人员对电网运行进行风险评估非常重要,企业电网运行又会分为以下几个特点:第一,应基层供电区域点多面广,电网运行所涉及的范围相对较广,电网运行方式大且复杂,一旦电网出现问题将会产生非常大的连锁反应和社会影响,对于基层供电企业来说,如果电网在运行过程出现问题,整个供电网会出现大面积停电事件或造成整个县域电网瘫痪;第二,电网运行过程中的风险具有多元性,也就是说导致电网出现风险的原因有多种,进而使得风险具有复杂性,在电网运行过程中具有很多不安全风险,而这些风险的成因来自于电网内部或电网外部,这些风险都会造成电网运行风险的多样化;第三,电网运行风险所造成的影响非常大,如果不能对电网运行风险进行准确的分析评估,一旦在电网运行出现问题,其不仅会影响企业的正常安全运行,还会对社会的稳定产生局大影响。
2电网运行过程中风险的分辨
第一,内部和外部,对于电网运行过程中外部存在的风险可通过对自然灾害、人为破坏、人为事故以及电力体制改革中的不稳定因素等造成,通过对不稳定因素分析进行分析判断,可有效预防电网风险的发生,而辨别电网内部风险则需要对电网调度系统以及输变配电系统是否安全运行进行评估判断决定;第二,要对地区电网的年度运行情况进行详细的分析以分辨未来电网在运行过程中是否存在安全风险,而对于当前电网是否存在一定的风险性判断,则要对电网日常运行方式,以及特别运行方式下进行细致的分析;第三,要对电力供需情况以及市场运转情况进行研究,以判断电力供需之间是不是存在一定的风险,而对于电网存在问题与否则需要研究电网网架结构以及运行模式确定;第四,要想分辨出电网建设目标,网架是否具有风险的可能性,就要对电力规划目标以及建设目标情况进行具体的分析,对于电网在过渡期间有无存在风险,则要对电力规划以及建设过渡期间的情况进行细致的分析研究决定;第五,电网事故和设备故障,要对整个电网的运行状态进行全面的分析以判断,电网设备是否有故障风险出现,对于电网事故的风险判断,以及在电网事故处理过程中所出现的缺陷进行全面的统计分析,以对可能存在的隐患进行分辨。
3电网运行风险评估类别
在对电网运行进行风险评估时,要根据电网所处不同运行模式进行不同评估点的侧重,因此依据电网不同运行模式,将电网运行风险评估划分成为以下几种类型:第一,电网正常运行状态下的风险评估,要对其正常状态下的运行模式进行重点强化分析,防止出现由于发生故障造成整个电网运行全部中断的情况,此外对于不同运行状态下的电网,还要对其进行相应的安全检修试验作业,全面进行电网在动态以及静态下的安全分析;第二,电网正常检修状态下的风险评估,在收到了检修作业的申请之后,要对需要进行检修的设备的名称型号进行确定,对需要停电的范围进行明确,此外还要对电网运行情况以及检修部位的接线方法进行检查,要核对停电的范围是不是能够满足检修的要求,在设备进行编号时,一定要遵循规范的原则采用双重编号,切实做到复审工作;第三,电网启用新设备的风险评估,调控值班人员一定要到实际生产现场对设备进行熟悉,并充分了解与其相关的图纸与资料,新设备的名称以及编号等也要进行一一核对,确定设备所在的管理范围以及其运行模式。此外对于启动新设备所必须的项目如修改定值、送电范围以及送电流程等,还要安排有关的专业工作人员进行审定,与此同时,要对新设备在运行过程中可能出现的风险点进行分析,编制相应的控制方法好措施;第四,电网设备进行临时检修的风险评估,在对电网设备进行临时检修时,一定遵循下面几点原则,即临检必须经过批准、临停以及紧急必须鉴定,要尽可能的降低电网在非正常状态下运行的次数,此外还要对进行临时检修所采取的作业方式进行严格风险点分析以及全面风险评估,确保采取安全风险控制措施具有很强的针对性以及适用性。
4电网运行风险评估的重点
建立一个严格全面的电网运行风险评估体系是保障电网安全、高效运行的前提条件,在电网运行风险评估的过程中,调控值班人员要对电网的实际运行情况做到及时准确的掌握,而且在对电网运行进行风险评估时,一定要注意要依据电网运行状态有针对性的进行,此外电网运行风险评估过程中,要由有一定的侧重点,如安全措施是不是完善、电网是不是处于科学合理的运行状态、在安全作业时有没有对其进行全方位的管理以及进行安全作业程序是不是规范合理等等,确保风险评估的全面性。在对电网运行进行风险评估过程中,电网结构是其中的关键内容,在对电网的安全运行管理时,一定要重视电网调控中心的领导作用,在对电网结构风险进行评估时一定要与季节特点相结合,依据工作进展情况,提前对电网中存在的风险发出预警信号,在运维检修部门的安排下,积极采用相适当的解决措施。在对电网结构进行风险评估之后,要强调保主保重的基本原则,对特别要重点评估的设备名称进行及时准确的制定,对特别重点评估的要制定设备维护管理制度,实现重点设备的强化管理,使电网运行安全水平得到有效的提升,并给进行电网的规划、建设以及技术改革工作提供准确科学合理的依据。在对电网运行风险评估过程中,还有一个关键内容就是主网与配网的设备风险评估。要在国家电网设备评估标准的基础上,和基层企业电网与设备实际运行状况相结合,建立与本企业相适应的电网运行风险评估标准,做到网络化管理,安排有关专业工作人员对设备进行全方位的评估,一般情况下每两年需要进行一次。
5总结
电网运行的风险评估对基层供电企业电网安全、稳定运行具有非常重大意义,因此要对电网运行过程中可能存在风险进行辨别,侧重过程控制,不断提升电网运行风险评估水平,建立、健全电网运行风险评估体系,科学准确对电网运行过程中存在的风险进行评估,以确定电网运行中的薄弱部分,实现基层供电企业电网更加安全、稳定的运行。
参考文献
[1]汪际锋,陈贺,张勇,黄河.电网运行风险管理的基础研究[J].南方电网技术.2015(02)
[2]李碧君,方勇杰,徐泰山.关于电网运行安全风险在线评估的评述[J].电力系统自动化.2012(18)
关键词 电子政务 信息安全 风险评估
中图分类号:C931 文献标识码:A
1 课题的研究背景与意义
风险管理是信息系统安全运行的必要保证,是运行维护体系中最重要的环节,而风险评估则是风险管理的基础。首先,风险评估是电子政务系统的安全需求。信息安全风险评估是电子政务系统安全保障体系建立过程中的重要评价和决策依据。信息系统安全是相对的,没有绝对的安全系统。因此,为了实现电子政务系统的安全、稳定运行这一目标,就必须采取一系列的安全制度和技术保障方法,对电子政务系统风险进行事先防患、事中控制、事后监督及纠正,以化解因电子政务系统的脆弱性所造成的风险。其次,电子政务系统的脆弱性需要风险评估。电子政务系统软硬件本身存在着很大的脆弱性,一方面表现在设备的自然损耗、制造缺陷和不可预测的自然环境因素,如火灾、水灾、地震、战争等不可抗拒的自然灾难;另一方面表现在由于技术发展的局限和人类的能力限制,在设计庞大的操作系统、复杂的应用程序之初人们不能认识所有的问题,失误和考虑不周在所难免。再次,安全技术保障手段的欠缺需要风险评估。当前我国电子政务系统信息安全建设,在整体安全系统、内部网络安全监控与防范、智能与主动性安全防范体系、全面集中安全管理策略平台定制等方面,都有很多不足之处,迫切需要进行信息系统风险评估来发现弱点弥补不足。
2 电子政务系统风险评估要素的提取原则和方法
电子政务系统安全的风险评估是一个复杂的过程,它涉及系统中物理环境、管理体系、主机安全、网络安全和应急体系等方面。要在这么广泛的范围内对一个复杂的系统进行全面的风险评估,就需要对系统有一个非常全面的了解,对系统构架和运行模式有一个清醒的认识。可见,要做到这一点就需要进行广泛的调研和实践调查,深入系统内部,运用多种科学手段来获得信息。
2.1评估要素的提取原则
评估要素提取是指通过各种方式获取风险评估所需要的信息。评估要素提取是保证风险评估得以正常运行的基础和前提。评估要素提取成功与否,直接关系到整个风险评估工作和安全信息管理工作的质量。为了保证所获取信息的质量,应坚持以下原则:
一是准确性原则。该原则要求所收集到的信息要真实、可靠,这是信息收集工作的最基本要求;二是全面性原则。该原则要求所搜集到的信息要广泛、全面完整;三是时效性原则。信息的利用价值取决于该信息是否能及时地提供,即具备时性。
2.2 评估要素提取的方法
信息系统风险评估中涉及到的多种因素包括资产、威胁、漏洞和安全措施。信息系统的资产包括数据资产、软件、人员、硬件和服务资产等。资产的价值由固有价值、它所受伤害的近期影响和长期结果所组成。目前使用的风险评估方法大多需要对多种形式资产进行综合评估,所获取的信息范围应包含全部的上述内容,只有这样,其结果才是有效全面的。同时,评估时还要考虑:考虑业务中的关键部分,将其重点考虑起来。第二,哪些关于资产的重要决定取决于信息的准确度、完整性或可用性,以及要对那些资产信息加以重点保护。第三必须要考虑安全时间会对业务或者组织的资产产生哪些影响,如信息资产的购买价值,信息资产的损毁对政府形象的负面影响程度,信息资产的损毁程度对政府长期规划和远景发展的影响等等。
2.3 电子政务系统安全风险评估的流程及实施
2.3.1电子政务系统安全的评估流程
电子政务系统安全的风险评估是组织机构确定信息安全需求的过程,包括环境特性评估、资产识别与评价、威胁和弱点评估、控制措施评估、风险认定等在内的一系列活动。
2.3.2 电子政务系统安全风险评估的实施
电子政务系统安全的风险评估是一项复杂的工程,除了应遵循一定的流程外,选择合理的方法也很重要。为了使风险评估全面、准确、真实地反映系统的安全状态,在实施风险评估过程中需要采用多种方法。评估流程实施过程如信息网络安全技术测评是电子政务系统安全测评的重要手段,许多安全控制项都必须借助于技术手段来实现,但是单独依靠技术测评还不能全面系统的分析电子政务系统的安全。实践经验证明,仅有安全技术防范,而无严格的安全管理体系是难以保障系统的安全的。因此在测评中我们必须对被测评方制订的一系列安全管理制度进行测评。信息安全管理的测评可以单独进行也可以穿插到技术测评当中。随着信息技术的发展,信息安全测评工程师面临越来越多的挑战,为提高测评能力和效率,应充分的发挥主观能动性,利用各种现有的各种安全测试工具,开发安全测试工具、报告生成工具等。信息安全测评机构以及电子政务系统的运行、维护方必须共同努力,为我国的信息化发展保驾护航。
第一,参与系统实践。系统实践是获得信息系统真实可靠信息的最重要手段。系统实践是指深入信息系统内部,亲自参与系统的运行,并运用观察、操作等方法直接从信息系统中了解情况,收集资料和数据的活动。第二,问卷调查。问卷调查表是通过问题表的形式,事先将需要了解的问题列举出来,通过让信息系统相关人员回答相关问题而获取信息的一种有效方式。现在的信息获取经常利用这种方式,它具有实施方便,操作方便,所需费用少,分析简洁、明快等特点,所以得到了广泛的应用。但是它的灵活性较少,得到的信息有时不太清楚,具有一定的模糊性,信息深度不够等;还需要其他的方式来配合和补充。第三,辅助工具的使用,在信息系统中,网络安全状况、主机安全状况等难以用眼睛观察出来,需要借助优秀的网络和系统检测工具来监测。辅助工具能够发现系统的某些内在的弱点,以及在配置上可能存在的威胁系统安全的错误,这些因素很可能就是破坏目标主机安全性的关键性因素。辅助工具能帮助发现系统中的安全隐患,但并不能完全代替人做所有的工作,而且扫描的结果往往是不全面的。
参考文献
[1] 闫强,陈钟,段云所,等.信息安全评估标准、技术及其进展[J].计算机工程,2003
关键词:电网规划;风险评估;可靠性
中图分类号: U665 文献标识码: A
引言
随着我国电力需求的快速增长, 电网建设规模不断扩大, 电力系统的安全可靠问题日益成为用户和电力部门共同关注的焦点。近年来, 世界各地多次爆发的大规模停电事故给人民生活、社会安定带来了巨大冲击, 保证系统的可靠供电成为电力部门的首要任务.
本文将风险评估理论应用于电网的规划设计,提出了对电力系统事故发生概率和事故后果进行综合评估的模型和算法。通过工程案例应用分析,论证了风险评估方法在电网规划设计中的可行性和实用性, 为发展和完善传统的电网规划设计方法提供了一种新的思路。
一、引入风险评估的必要性
目前电网规划设计研究大多数集中在满足未来负荷需求的基础上,确定待建输电线路的数量和位置以使总的投资成本最低这样一个问题。在这种规划设计思路指导下,规划设计人员将根据未来电源和负荷的预测情况,构建合理的电网框架结构,并通过常规的短路电流及稳定校验等电气计算,最终确定所采用的规划设计方案。这种规划设计方案的比选原则,主要考虑了初投资等电网规划中的经济性问题,对系统的可靠 性则 普遍 采用 N-1安全准则校验,并且仅考虑预想事故发生后的静态安全约束。因此,必须在电网规划中对事件发生的概率和后果进行综合评判,这里将引入系统风险的概念。风险和可靠性存在若干相通的含义,分别描述同一事实的两个方面。更高的风险意味着更低的可靠性,反之亦然。风险定量评估的目的在于建立表征系统风险的指标,即能够综合考虑失效事件发生的可能性和这些事件发生后果的严重程度。显然,一种可行的选择就是在工程规划、设计、运行和维修中引进风险管理,以使系统的风险水平保持在可接受的范围内。
二、风险评估模型和指标计算
对电网规划方案的风险评估,可采用状态枚举法或蒙特卡罗模拟法。蒙特卡罗模拟法便于处理负荷的随机变化特性,计算量几乎不受系统规模和复杂程度的影响,但其计算时间较慢;而状态枚举法一般用于元件失效概率较小或者运行工况较为简单的情形。由于在电网规划设计阶段,更着重于各个规划方案之间的横向比较,而对模型和参数的准确性要求不高;另一方面规划设计出的方案往往具有较强的承载风险能力,因此本文采取在应用上更为灵活的状态枚举法进行系统规划方案的风险评估,同时制定合理的简化原则以降低计算的复杂程度。
2.1 风险指标计算方法
基于潮流过负荷校验的风险指标计算是指,利用n-r预想事故扫描(潮 流 分析)确定系统的失效状态(线路过负荷或者节点低电压),进而进行风险指标计算。具体方法和步骤如下:(1)建立多级负荷水平根据系统年负荷预测曲线,将负荷水平划分为若干等级并形成相应的分析案例。对每一级负荷水平案例分别进行风险指标计算。(2)利用枚举技术选择并确定系统状态系统状态概率按下式计算:
其中:P(s)是仅考虑元件停运事件的系统状态s的概率;nd为在系统状态s中不可用的元件数;n为系统元件总数;Ui、Uj是元件i与j的与停运相关的不可用率:
式中:λi为元件与停运相关的失效率(失效次数/年);μi=8760/MTTRi为 元 件i与 停 运 相 关 的 修 复 率 (修 复 次 数 /年 );M T T R i为元件i的平均停运时间(h/次);fi为元件i的平均停运频率(停运次数/年)。在实际计算中,fi和MTTRi均可由历史统计数据获得,λi由式(2)经变换后求取:
(3)预想事故分析针对给定状态进行潮流过负荷/节点低电压校验。如果系统存在过负荷线路或低电压节点,则记录该状态为一个失效状态。针对过负荷的线路,调整系统中各发电机的出力以消除过负荷,如仍然存在过负荷的线路,根据各负荷节点潮流灵敏度确定需要削减的负荷量。①计算系统和分项风险指标根据各级负荷水平下分析结果计算风险指标。
①负荷削减概率PLC
其中:Fi是多级负荷模型中第i个负荷水平下系统全部失效状态的集合;NL是负荷水平分级数,由实际负荷数据确定;Ti是第i个负荷水平的时间长度(h);T是负荷曲线的时间期间全长(h),通常为一年。
②期望缺供电量EENS(MW·h/年)
其中,C(s)是状态s的负荷削减量(MW)。
③期望负荷削减频率EFLC(次/年)
其中,m(s)在不考虑降额状态时即为系统元件的总数。
④负荷削减平均持续时间
ADLC(h/次 )
式(4)~(7)适用于各个母线、分区或整个系统的指标计算。对于母线/分区指标,Fi是只涉及到与某一母线/分区负荷削减相对应的系统失效状态集合;对于系统指标,则是与任意母线负荷削减相对应的系统失效状态的集合。
2.2 风险指标计算简化原则
(1)预想事故重数简化
随着预想事故重数(r)的增加,系统枚举状态的规模也急剧增大,严重妨碍了风险指标的有效计算。为此,采取如下简化原则:1)假定位于不同区域的线路故障关联性很小,从而忽略其后果分析,即只考虑位于同区的多条线路同时发生故障;2)对于3重以上事故,假定其发生概率趋近于零,从而可忽略其后果分析,即不再计入风险指标计算当中;3)如果一个r重事故扫描的判定结果为失效状态,则假定与该事故相关的(r+k)重事故扫描的判定结果均为失效状态,且负荷消减量相同,从而忽略其后果分析。
(2)负荷水平等级简化
事实上,在进行多级负荷水平的风险评估时,应针对负荷曲线上的所有负荷水平分别进行分析,再根据负荷水平持续时间进行指标汇总,但负荷水平的多样性将直接导致计算分析规模的扩大。
三、电网规划设计的风险评估应用
首先,在明确的规划设计准则和清晰的规划设计目标指导下进行电网规划设计;其次,根据现有电网进行风险评估后的结果与相关的技术分析以及规划时间跨度内的负荷水平与发电规划,再结合电网运行人员的长期运行经验,提出有针对性地强化电网的有效措施,制定可行的规划设计方案以满足未来电网可靠性要求;最后,借助于风险评估工具对制定的每个规划设计方案进行可靠性预测分析与经济分析,最后依据总的投资成本最小或成本效益比最大的原则确定最佳规划设计方案。
四、结语
本文将风险评估理论与电网的规划设计相结合, 提出了综合电力系统故障发生概率和故障失效后果进行系统风险评估的模型和算法。通过对电网规划设计方案风险指标的计算, 实现了在电网规划设计中量化处理可靠性问题的目标, 进一步完善了传统的电网规划设计方法。
参考文献
[1]孙强,张运洲,李隽,王乐,曾沅. 电网规划设计中的风险评估应用[J]. 电力系统及其自动化学报. 2009(06)
[关键词]非同调 风险评估 潮流计算
0 引言
电力系统控制中心编制运行规划的根本目的,是针对各种运行工况选择安全、可靠而又经济的运行方式。多年以来,运行中的技术分析通常是基于确定性分析的原则。输电运行规划与输电发展规划相比,其中一个差别是,还需要研究一些关键设备所涉及的两重甚至三重故障停运事件。其部分原因是系统运行必须处理在一些设备因维修退出运行的期间内,另一些设备可能发生失效的情况。此外,在实际系统中多个设备同时发生失效的情况也时有发生。
输电运行方式的概率风险评估应该作为运行规划工作的一部分,其原因如下:
(1)任何系统,即使满足单元件故障准则的要求,也仍然存在更高阶失效事件的运行风险。许多电力中断和大面积停电都是由多重设备同时失效所引起。
(2)通常存在多种满足确定性运行准则的运行方式。这就需要识别其中的最低风险运行方式以保证整个系统的可靠性。这对在放松管理后处于竞争环境下的电力工业尤其重要。
(3)确定性运行准则是以包括计及峰荷和极端运行工况在内的最严重情况作为分析基础,使用确定性方法来覆盖大量多重元件失效事件在计算上是不现实的。风险评估给出由所有可能的失效事件及其发生概率相结合的风险指标,这显然是对确定性运行分析方法的一个有价值的补充。
输电系统的风险评估在一些电力公司的系统发展规划中已有所考虑,但是到目前为止,还很少在运行规划中进行风险评估的应用研究。系统发展规划和运行规划的基本差别是,前者涉及较长时期的系统增强规划(几年至10年以上),而后者则是涉及短期的运行措施(1年以内)。修改运行规程可能是系统发展规划过程中可考虑的一个预选方案。然而,选择这种方案通常需要永久改变运行规程而不是一种短期的运行措施,在运行规划中不考虑增加设备。运行措施包括负荷转移、发电运行方式变更、临时的网络重构以及切换措施等。
1 运行规划中的风险评估
输电系统运行规划的风险评估即需要对伴随有多重元件停运的高阶失效事件,包括它们的后果及其发生概率进行评估。另一方面,运行风险评估的特殊要求是,需要对诸如负荷转移、发电运行方式变更、网络重构以及设备切换等运行措施进行模拟。每一项措施都会引起系统风险的变化(增加或降低)。运行措施属于短期行为,在系统发展规划风险评估中通常不予考虑。
负荷转移仅仅改变负荷位置,而不会改变系统的总负荷水平。负荷转移的同时也可能将一部分风险从一个地区转移到另一个地区。值得注意的是,负荷移出区域的风险减少量并不等于负荷移入区域的风险增加量。在某些情况下,通过负荷转移可以减少整个系统的运行风险。在系统发展规划的风险评估中,通常假设每年每一母线的峰荷和负荷曲线都保持不变。虽然在发展规划中也考虑年度峰荷会逐年增加,但这与运行中所考虑的负荷转移是完全不同的概念。
在系统运行中更改发电运行方式是一个常用的措施。改变发电方式往往是由于系统运行安全性方面的考虑,例如在某些系统状态下必须切机以降低发电出力,或者由于水库调度使时间相关的电源出力受限,以及设备维修需要等。一般来说,因为总负荷不变,系统稳态运行的发电总出力因而也保持不变。更改发电运行方式只是在各个发电机组输出容量之间进行调节。而系统发展规划的风险评估中,则总是假设每一发电机的额定发电容量(最大出力限值)是恒定的。应当注意,风险评估中发电机的降额状态和发电运行方式更改是完全不同的两个概念。
运行中的网络重构和设备切换,涉及到通过断路器投切操作进行的网络拓扑短期改变。显然,这些运行上的操作将会改变潮流分布因而也会改变系统运行风险。网络重构通常时间较长(几天甚至可能几个月),而切换操作则与系统状态相关,它只持续到失效元件被修复或者系统进人另一个运行工况为止。在系统发展规划的风险评估中不考虑切换操作。网络重构和设备切换的主要作用是,有可能通过将一部分风险从一个区域转移到另一个区域,或者从一个电压等级转移到另一个电压等级来减少系统总风险。
2 非同调在输电系统中的风险评估
与网络重构和设备切换相关的一个重要现象,是在输电系统可靠性研究中所谓的非同调问题。非同调是指,如果增加一个退出运行的元件,系统可靠性至少不会恶化或者甚至可能变得更好。这个现象不会在发电系统风险评估中出现,但是却可能在输电系统风险评估中发生。
非同调现象可以用图1所示的4母线系统来进行解释。在母线1和4的两台发电机向母线2和3的两个负荷供电。每一负荷是50MW+15Mvar。线路1和3的阻抗是0.008+/0.034标幺值,线路2的阻抗是0.001+0.003标幺值,线路4的阻抗是0,005+/0.015标幺值。所有线路的额定容量是55MVA。潮流计算结果表明,在正常系统状态下没有过载。
当线路4失效时,来自发电机G2的功率被中断,两处负荷都由发电机G1提供(参见图2)。在这个故障停运状态下,由于必须要满足基尔霍夫定律而发生的潮流重新分布使线路2出现过载。
为了消除这条线路上的过载,需要在两个母线之间选择削减负荷。然而,如果我们人为断开线路3(参见图3),线路2上的过载将消失。
上述三种情况下,从“起始母线”流入线路的潮流如表1所示。应当注意,线路上有损耗,因此每一线路