262
Results:
All stages of the life cycle of the RZA CPS complex are considered, namely the stage of production, design,
commissioning, operation. To take into account the human influence on the reliability of equipment, the main factors are identified,
analyzed and distributed over all stages of the life cycle. An approach has been developed to create a methodology for assessing the
impact of the human factor on the reliability of the RPA of a digital substation is described.
Conclusions:
Based on the results of the distribution of factors, it was determined that their greatest number and degree of
repeatability are the highest at the operational stage due to its cyclicity and duration, while the reverse situation occurs at the
commissioning stage. As a consequence, the operation stage needs to be considered in more detail in the future to fully take into
account all situations of human influence and all equipment failure options. Also, the production stage has its own peculiarity,
because the data (the duration of the operating time for failure and flow failure, the probability of failure and the intensity of failure)
received from the manufacturers are accepted in the methodology as initial and are not amenable to change and recalculation. In
the work done, the developed methodology makes it possible to qualitatively assess the impact of human factors on the reliability
of the RPA of the CPS, for quantitative assessment it is necessary to accumulate and use statistical data for each factor separately.
The analysis of the "failure tree" and "Markov chain" methods was carried out, as a result of which their shortcomings were found
for the case under consideration, which led to the conclusion that it was impossible to use them. The developed approach has an
advantage over the considered methods for systems with a dynamic functional structure, makes it possible to simplify the collection
of statistical data by fixing the failure and the factor that led to it. Using this approach, in the future, it is possible to automate the
methodology by developing special software that will calculate the degree of influence of the human factor, taking into account
statistical data, the type of architecture of the RPA of a digital substation etc.
Key words:
relay protection and automation, human factor, digital substation, reliability, life cycle.
I.
В
ВЕДЕНИЕ
Эффективность цифровых комплексов релейной
защиты и автоматики (РЗА) и цифровых подстанций (ЦПС)
в целом в нормальных условиях эксплуатации
непосредственно определяется человеческим фактором,
который проявляется в характере и степени воздействия
человека на этапах жизненного цикла (ЖЦ) отдельных
устройств. При переходе от традиционных подстанций к
цифровым соответственно меняются и подходы к
производству, проектированию, наладке и эксплуатации
оборудования, степень участия человека в которых не
равномерна и стремительно изменяется. Именно поэтому
необходимо уделить внимание разработке методики для
определения человеческого фактора и степени его влияния
на надежность РЗА ЦПС [1].
II.
О
СНОВНЫЕ ФАКТОРЫ
Для того, чтобы разработать подобную методику,
которая будет учитывать максимально возможное
количество факторов, влияющих на надежность
оборудования, необходимо проанализировать бизнес-
процессы каждого этапа ЖЦ этого оборудования. В данном
случае под бизнес-процессами понимается пошаговое
описание мероприятий сотрудников при выполнении и
сопровождении этапов ЖЦ РЗА ЦПС. Каждый этап
состоит из множества действий, во время которых человек
оказывает или положительное, или отрицательное
воздействие на устройства. Это влияние накапливается и
каждый раз может приводить к разным итогам. Поэтому
необходимо выявить некоторую зависимость, чтобы
избежать максимального негативного воздействия
человеческого фактора на оборудование. Из множества
факторов были выделены и сгруппированы основные,
которые имеют большее влияние на безошибочность
действий человека: степень подготовки специалиста (более
подготовленные специалисты совершают в среднем
меньше ошибок), психологические особенности человека
(время восприятия сигнала от оборудования и реакция на
него, ограничения краткосрочной памяти, способность к
многозадачности, рабочая память, возможность потери
понимания ситуации, ухудшение выполнения рабочих
операций вследствие физической и умственной усталости,
способность принимать решения и действовать не на
основе эмоций, особенно в состоянии стресса,
увлеченность
работой),
перегрузка
информацией
(возрастание ошибок при перегрузке и/или при увеличении
числа источников информации), дефицит времени (частота
совершения ошибок зависит от скорости поступления
информации), «сенсорный голод» (монотонная работа
увеличивает
частоту
ошибок
при
длительном
выполнении),
физические
возможности
(антропометрические
(морфологические
и
функциональные данные, характеризующие возрастные и
половые
особенности
физического
развития)
и
биомеханические ограничения, сенсорные ограничения
(диапазон сигналов, которые могут быть восприняты и
дифференцированы человеком), рабочие условия (то, на
сколько человек готов физически к тем или иным рабочим
условиям),
доступ
к
рабочему
оборудованию),
познавательные (когнитивные) ограничения.
III.
Р
АСПРЕДЕЛЕНИЕ ФАКТОРОВ ПО ЭТАПАМ
ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА
Рассмотренные факторы влияют на этапы ЖЦ в разной
мере, поэтому необходимо учитывать их на каждом этапе
при рассмотрении его бизнес-процесса. Первым
рассматривается бизнес-процесс этапа производства. Так
как заводы-изготовители на выходе отдают готовое
оборудование с уже установленными заводскими
параметрами и показателями надежности (длительность
наработки на отказ и потокоотказ), которые они
гарантируют, то на данном этапе влияние человека будет
оцениваться на этих самых значениях, как на исходных
данных, чтобы избежать расхождения с заводскими
данными.
