基于动态安全域的电力系统安全概率评估模型

针对电力系统安全性问题特性,提出一种基于动态安全域的安全概率评估模型。模型核心是不安全概率指标,并通过该指标来表征各电力元件以及整个电力系统的安全性状况。概率方法的引入,使得模型不仅计及系统中各种主要的不确定性因素,而且对系统的安全状况进行了定量的描述。动态安全域理论大大降低了安全概率评估的计算量,使得该模型具有实用性。评估结果可以用于指导运行人员在安全控制中制定正确的决策。用新英格兰10机39节点系统(New England 10-generator 39-bussystem)对该模型做了验证。

基于贝叶斯估计的核电厂安全壳内压概率安全评估

核电厂安全壳的内压易损性评估多采用简化的对数正态分布模型,缺乏严格的理论分析。本文基于贝叶斯理论提出一种适用于核电厂安全壳的内压易损性评估方法。该方法首先建立了安全壳在内压作用下的确定需求模型,并通过添加修正项对需求模型进行修正,然后利用贝叶斯估计逐步对修正项进行筛选,从而获得准确的概率需求模型,最终通过建立安全壳极限状态方程给出易损性评估结果。在此基础上,引入内压概率模型实现了安全壳概率安全评估,并与采用传统易损性评估的概率安全评估结果进行了对比。结果表明,安全壳的总失效概率随着混凝土损伤面积比的增大而逐渐减小,采用贝叶斯估计方法获得的安全壳总失效概率均值大于传统易损性评估方法,而变异系数小于传统易损性评估方法。本文方法可为计算核电厂安全壳在内压下的概率安全评估提供更为精准和保守的结果。

基于贝叶斯网络的概率安全评估方法研究

针对传统的事件树/故障树分析方法的局限性,提出了基于贝叶斯网络的系统概率安全评估方法.该方法采用了一体化的建模思想,将故障树和事件树转化为贝叶斯网络进行分析,不仅可以得到常用的安全性分析结果,还可以得到其他有用的信息,非常便于推理和诊断.而且该方法还可以处理多态、相依、非单调和非确定性逻辑关系,有很强的适用性.通过1个油井平台瓦斯泄漏实例说明了该方法的有效性,并与传统的故障树/事件树分析方法和基于二元决策图的分析方法进行了比较.

基于BDD的多态系统概率安全评估方法研究

由于传统的概率安全评估方法难以处理多态系统,本文通过一个煤气泄漏多态系统实例提出了一种基于BDD的多态系统概率安全评估方法.首先将多态事件树中的事故序列用多态布尔表达式进行描述,进而将多态布尔表达式转化为BDD,给出了一种基于不交化思想的BDD定量算法.在此基础上,提出了实用的基于BDD的多态系统概率安全评估步骤,并通过实例说明了BDD定量算法的正确性.

概率安全评估方法综述

概率安全评估是系统安全性工程的一项重要内容,是合理决策和改进设计的基础.本文对现有文献中的概率安全评估方法进行了总结、分类,对各种方法的建模框架进行了阐述,并指出了其存在的缺陷.最后指明了需要进一步研究的方向.

考虑人因的面向对象贝叶斯网络概率安全评估模型

人因对系统安全的影响日益突出,但现有的概率安全评估方法对其重视不足。本文建立了一种考虑人因的面向对象贝叶斯网络概率安全评估模型。该模型将人因整合到已有的事件序列图框架中,然后构建面向对象贝叶斯网络模型中的类,并转化为潜在贝叶斯网络进行推理,最后将推理结果整合到事件序列图中进行概率安全评估。利用该模型对核电站失水事故进行了分析,结果表明,该模型不仅适用于实时情境评估的情形,还适用于积累了一定量信息之后的情境评估。由于采用了面向对象的建模思想,有效地降低了建模的复杂程度,非常适用于大型复杂系统安全性建模分析。

概率安全评估和可靠性分析中故障树的重要度分析

概率安全评估中故障树的临界重要度和可靠性分析中全局灵敏度指标都可以用来表征基本事件的重要程度。两种重要度分析之间有哪些区别和联系?首先,简述概率安全评估中故障树的定性及定量分析过程;然后,介绍故障树问题在可靠性评估中的失效概率计算及全局灵敏度指标的定义;最后,通过对三个飞机系统的故障树进行分析。结果表明:概率安全分析与可靠性分析得出的系统故障的概率基本一致,而由于引入基本事件发生概率的随机性,使得基本事件的重要性排序发生变化,甚至带来颠覆性的重要性排序,并且随机分布类型和分布参数对全局灵敏度指标的影响也是需要考虑的。

从第13届PSAM国际会议的动态展望概率安全评估发展

自2015年东方之星翻沉事故和天津港爆炸事故发生后,交通安全研究越来越受到学术界的广泛关注和重视。介绍了第13届概率安全评估和管理国际会议(13th International Conference on Probabilistic Safety Assessment and Management,PSAM 13)的概况。通过对该国际会议的大会报告和所发表论文进行分类统计,围绕系统安全研究的主题,对概率安全评估、人因可靠性分析、工业安全、交通运输安全和不确定性等研究热点问题的总结。旨在探讨"一带一路"大背景下,如何通过概率安全评价等理论的研究提高交通系统安全水平。对交通系统概率安全评估未来的发展趋势和目标进行探讨,提出了基于概率安全评估的交通系统安全评价框架,为预防交通事故、提升交通系统安全水平提供帮助。

飞行冲突调配概率安全评估方法研究

现行技术条件和运行模式下,通过地面监控与引导、地空协同、调配和化解飞行冲突是保障空中交通安全的关键,因此以飞行冲突调配为对象,开展量化的安全性分析是一项重要的基础性工作。结合空中航行的运行实际,对飞行冲突检测与解脱的过程进行了分析,并利用事件树分析(ETA)方法对飞行冲突调配的逻辑顺序进行了解析。针对评估中人失效的问题,采用了人误评估与减少技术(HEART)分析飞行冲突调配过程中空中交通管制员、飞行员的人因失误概率。最后在综合考虑防相撞设备可靠性因素后,得到飞行冲突调配的整体失效概率。研究结果表明:利用ETA和HEART组合的概率安全评估模型对空中航行系统进行安全评估是可行的,为空中航行安全性分析提供了量化参考,同时为防范空中飞行冲突风险提供了指引。

基于贝叶斯网络的高铁系统概率安全评估方法研究

高速铁路控制系统的安全性评估非常重要,引入贝叶斯网络技术,充分利用传统事件树、故障树的分析优势,将事件树中各安全环节的故障树分别转化为贝叶斯网络,并按逻辑关系最终融合为一张完整的贝叶斯网。通过整合的贝叶斯网络不仅可以分析列控系统的安全性,同时还能得出其他有用的概率推理信息。

考虑大规模集中接入风电功率波动相关性的在线概率安全评估

由于风电功率的波动性和不确定性,大规模风电集中接入对电网安全有很大影响。提出了一种在线概率安全评估方法,能够实时评估大规模集中接入风电的不确定性对电网安全的影响。因为应用风速概率分布和风电功率预测误差概率分布模拟在线风电功率的不确定性有很多困难,所以基于风电出力历史数据研究了风电功率超短期波动的概率分布,并采用Copula函数对多个风电基地功率波动的相关性进行了详细模拟。基于风电功率历史数据,所提方法能够给出短期内可能发生的风电基地的功率波动组合,进而进行概率安全评估计算,在线评估风电功率波动对电网安全的影响。为了提高计算速度,应用多维离散模型简化多风电基地功率波动的联合概率分布。通过在某风电集中接入的省级电网进行实际应用,验证了所提方法的有效性和必要性。

概率安全评估与管理国际会议文集摘录

概率安全评估与管理国际会议是欧洲安全性、可靠性协会自1992年开始主办的年会,每届会议均出版会议文集。文集中论文内容广泛,其中包括:概率安全评估方法及应用,可靠性、维修性、可信性,风险管理及决策,人因工程,不确定性分析等。本刊拟定从本期开始陆续选登一些最近几年的会议文摘以飨读者。

概率安全评估技术综述

概率安全评估(PSA)技术是九十年代发展起来的新的安全性技术,其应用领域也越来越广,不仅在核工业、化工、而且在航天、航空、军事领域等都有实际应用的成果。 第四届国际概率安全评估与管理会议于1998年9月在美国纽约召开,下面就这次会议讨论的几项主要技术给予简要介绍:

基于自适应重要抽样法非能动系统功能故障概率评估

针对非能动系统功能故障概率评估,提出一种新的自适应重要抽样方法。这种方法先对失效域进行预抽样,然后拟合出失效域中样本分布的密度函数,以之作为重要抽样密度函数。以1000 MW非能动先进压水堆(AP1000)非能动余热排出系统为研究对象,考虑模型和输入参数的不确定性,将响应面法和自适应重要抽样法相结合,对其进行功能故障概率评估。结果表明:与传统的概率评估方法相比,自适应重要抽样法具有较高的计算效率,同时又能保证很高的计算精度。

基于子集模拟法非能动系统功能故障概率评估

针对非能动系统多维不确定性参数和小功能故障概率问题,提出基于马尔可夫链蒙特卡罗子集模拟的可靠性分析方法。该方法通过引入适当的中间失效事件,将小功能故障概率表达为一系列较大的中间失效事件条件概率乘积的形式,进而利用马尔可夫链模拟的条件样本点来计算条件失效概率。以AP1000非能动余热排出系统为研究对象,考虑热工水力学模型和输入参数的不确定性,对其进行功能故障概率评估。结果表明:与其它概率评估方法相比,子集模拟法具有较高的计算效率,同时又能保证很高的计算精度;对非能动安全系统非线性功能函数有很强的适应性。

船舶机舱人-机系统的安全评估

介绍了一种船舶机舱人-机系统的安全评估方法,即事故概率安全评估法。它从某设备造成事故的主要因素是人还是机器这个角度对船舶机舱人-机系统安全进行评估,并进行了实例分析。可为机舱管理人员提供一个科学管理依据,以提高船舶机舱的整体安全性。

城市蒸汽管网系统动态风险评估技术

介绍了国内外动态风险分析技术的发展状况;分析了动态风险评估在城市蒸汽管网系统的作用。并对城市蒸汽管网系统风险模型及其系统的构建进行了分析;探讨发展动态风险分析技术所需要解决的关键技术问题。对我国在城市蒸汽管网系统中风险评估技术的应用提出了建议。

中国核电安全性与核安全监管策略

在国家积极推进核电建设的政策指引下,我国核电建设迎来了新的发展机遇,已有的核电厂运行和建设取得良好业绩,核安全水平在不断提高。本文介绍了我国核电厂的安全状况,核安全监管机构、法规体系、许可证制度和核安全监督的主要内容,并重点阐述了未来强化核安全监管的基本策略。

电力系统安全域方法研究述评

简明地综述了天津大学关于电力系统安全域方法学研究的成果.首先给出了电力系统安全域研究的推动力以及各种安全域的定义和概念.进而给出了3种实用的安全域,分别是:事故前系统注入功率空间上保证暂态稳定的实用动态安全域(PDSR)、割集功率空间上保证静态电压稳定的安全域(CVSR)和注入功率空间上保证不出现Hopf分岔的实用小扰动稳定安全域.它们是基于如下事实提出的:在工程关心的范围内,其稳定边界可用一个或少数几个超平面近似描述.这种形式的数学描述具有如下优点:便于开发计算安全域的快速方法,便于实现安全域的可视化,大大降低了计及节电注入功率不确定性时电力系统概率安全性评估的计算量,同时可使一大类电力系统最优化问题中稳定约束处理难的问题变得十分简易.基于PDSR和CVSR的研究成果,天津大学已成功地开发了综合安全域的可视化系统和电力系统概率安全监视系统,并在基于安全域的电力系统优化潮流、安全性综合控制、风险评估与优化、以及安全性定价等方面取得了令人鼓舞的成果.

一种基于相关度矩阵的安全度量模型

定性或定量的安全评估技术是保障系统安全重要手段。量化的安全度量技术在挖掘数据潜在的安全关系和处理大数据量方面比定性方法有明显优势。如何系统地将安全因素进行量化表达,构造可信度高的量化评估模型是量化技术的难点。把安全因素划分成动态、静态两类因素集合,采用概率的方式量化因素对系统安全状态的影响,有效地解决了量化表达的问题,并据此给出了一个基于相关度矩阵的条件概率模型。经仿真结果验证,模型评估出的结果能够较好地反映系统安全状态的变化情况。