Научная статья на тему 'Повышение безопасности эксплуатации электротехнических комплексов систем электроснабжения при их интеллектуализации'

Повышение безопасности эксплуатации электротехнических комплексов систем электроснабжения при их интеллектуализации Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
602
113
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР / ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ / СЛОЖНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ / ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ / HUMAN FACTOR / SECURITY (SAFETY) PROVISION / COMPLEX ENGINEERING FACILITIES / INTELLIGENT ENERGY SYSTEMS

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Коновалов Юрий Васильевич, Кузнецова Наталья Викторовна

ЦЕЛЬ. Исследование роли человеческого фактора в обеспечении безопасности энергетических объектов при внедрении интеллектуальных энергетических систем. МЕТОДЫ. Для достижения поставленной цели использовались методы анализа уровней интеллектуализации энергетических систем, новые подходы к оценке исходных факторов рисков и угроз при реализации концепции развития интеллектуальной электроэнергетической системы России. В основу этих методов и подходов положены целевые показатели интеллектуализации, изменение представления о роли человеческого фактора в энергетике в периоды до и после крупнейших аварий. РЕЗУЛЬТАТЫ. Полностью исключить человеческий фактор при управлении и обеспечении безопасности энергетических объектов при их интеллектуализации невозможно. Вместе с тем лучшее понимание того, каким образом действия человека влияют на обеспечение надежности и безопасности, позволит прогнозировать влияние человеческого фактора и поможет снизить количество аварий и техногенных катастроф. При этом важнейшим условием безаварийной работы является надежность обслуживающего персонала, поскольку в большинстве случаев причиной возникновения аварийной ситуации выступают не внешние факторы, а ошибочные действия оператора. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. На основании антропоцентрического подхода выявлены основные факторы, обусловливающие надежность человека-оператора, обеспечивающего функционирование интеллектуальных энергетических систем, это степень инженерно-психологической согласованности техники с психофизиологическими возможностями оператора, уровень обучения и натренированности оператора и его психофизиологическая устойчивость.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Коновалов Юрий Васильевич, Кузнецова Наталья Викторовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPROVING OPERATION SAFETY OF ELECTRICAL COMPLEXES OF POWER SUPPLY SYSTEMS UNDER THEIR INTELLECTUALIZATION

The PURPOSE of the paper is to study the role of the human factor in ensuring safety of energy facilities under the implementation of intelligent energy systems. METHODS. The set purpose is achieved through the use of the following methods: the analysis of energy system intellectualization levels, new approaches to the evaluation of the original factors of risks and threats under the implementation of the development concept of the Russian intelligent electrical energy system. These methods and approaches are based on the target indicators of intellectualization and changes in the ideas on the role of the human factor in the energy sector in the periods before and after major accidents. RESULTS. Complete elimination of the human factor in control and security provision of energy facilities under their intellectualization is impossible. However, a better understanding of how human actions can affect the provision of reliability and safety will allow to predict the human factor effect and reduce the number of accidents and man-made disasters. In this context the reliability of staff is essential for trouble-free operation since it is rather the erroneous actions of an operator than external factors cause emergences in most cases. CONCLUSION. Based on the anthropocentric approach the authors have identified the main factors that contribute to the reliability of the human operator who ensures the operation of intelligent energy systems, including the degree of engineering and psychological consistency of equipment and psycho-physiological features of an operator, the education and training level of an operator and his psycho-physiological stability.

Текст научной работы на тему «Повышение безопасности эксплуатации электротехнических комплексов систем электроснабжения при их интеллектуализации»

Ш Энергетика

M PowerEngineering

Оригинальная статья / Original article УДК 621.31

DOI: 10.21285/1814-3520-2017-1-103-112

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРИ ИХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИИ

1 9

© Ю.В. Коновалов1, Н.В. Кузнецова2

1Иркутский национальный исследовательский технический университет, Российская Федерация, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83. 2Байкальский государственный университет, Российская Федерация, 664003, г. Иркутск, ул. Ленина, 11.

РЕЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. Исследование роли человеческого фактора в обеспечении безопасности энергетических объектов при внедрении интеллектуальных энергетических систем. МЕТОДЫ. Для достижения поставленной цели использовались методы анализа уровней интеллектуализации энергетических систем, новые подходы к оценке исходных факторов рисков и угроз при реализации концепции развития интеллектуальной электроэнергетической системы России. В основу этих методов и подходов положены целевые показатели интеллектуализации, изменение представления о роли человеческого фактора в энергетике в периоды до и после крупнейших аварий. РЕЗУЛЬТАТЫ. Полностью исключить человеческий фактор при управлении и обеспечении безопасности энергетических объектов при их интеллектуализации невозможно. Вместе с тем лучшее понимание того, каким образом действия человека влияют на обеспечение надежности и безопасности, позволит прогнозировать влияние человеческого фактора и поможет снизить количество аварий и техногенных катастроф. При этом важнейшим условием безаварийной работы является надежность обслуживающего персонала, поскольку в большинстве случаев причиной возникновения аварийной ситуации выступают не внешние факторы, а ошибочные действия оператора. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. На основании антропоцентрического подхода выявлены основные факторы, обусловливающие надежность человека-оператора, обеспечивающего функционирование интеллектуальных энергетических систем, это - степень инженерно-психологической согласованности техники с психофизиологическими возможностями оператора, уровень обучения и натренированности оператора и его психофизиологическая устойчивость.

Ключевые слова: человеческий фактор, обеспечение безопасности, сложные технические объекты, интеллектуальные энергетические системы.

Формат цитирования: Коновалов Ю.В., Кузнецова Н.В. Повышение безопасности эксплуатации электротехнических комплексов систем электроснабжения при их интеллектуализации // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 1. С. 103-112. DOI: 10.21285/1814-3520-2017-1-103-112

IMPROVING OPERATION SAFETY OF ELECTRICAL COMPLEXES OF POWER SUPPLY SYSTEMS UNDER THEIR INTELLECTUALIZATION Y.V. Konovalov, N.V. Kuznetsova

Irkutsk National Research Technical University,

83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russian Federation.

Baikal State University,

11, Lenin St., Irkutsk, 664003, Russian Federation.

ABSTRACT. The PURPOSE of the paper is to study the role of the human factor in ensuring safety of energy facilities under the implementation of intelligent energy systems. METHODS. The set purpose is achieved through the use of the following methods: the analysis of energy system intellectualization levels, new approaches to the evaluation of the original factors of risks and threats under the implementation of the development concept of the Russian intelligent electrical energy system. These methods and approaches are based on the target indicators of intellectualization and changes in the ideas on the role of the human factor in the energy sector in the periods before and after major accidents.

1

Коновалов Юрий Васильевич, кандидат технических наук, доцент кафедры электропривода и электрического транспорта, e-mail: yrvaskon@mail.ru

Yuriy V. Konovalov, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Electric Drive and Electrical Transport, e-mail: yrvaskon@mail.ru

2Кузнецова Наталья Викторовна, кандидат экономических наук, доцент кафедры экономики труда и управления персоналом, e-mail: kuznetsovanv.irkutsk@mail.ru

Natalia V. Kuznetsova, Candidate of Economics, Associate Professor of the Department of Labor Economy and Personnel Management, e-mail: kuznetsovanv.irkutsk@mail.ru

RESULTS. Complete elimination of the human factor in control and security provision of energy facilities under their intel-lectualization is impossible. However, a better understanding of how human actions can affect the provision of reliability and safety will allow to predict the human factor effect and reduce the number of accidents and man-made disasters. In this context the reliability of staff is essential for trouble-free operation since it is rather the erroneous actions of an operator than external factors cause emergences in most cases. CONCLUSION. Based on the anthropocentric approach the authors have identified the main factors that contribute to the reliability of the human operator who ensures the operation of intelligent energy systems, including the degree of engineering and psychological consistency of equipment and psychophysiological features of an operator, the education and training level of an operator and his psycho-physiological stability.

Keywords: human factor, security (safety) provision, complex engineering facilities, intelligent energy systems

For citation: Konovalov Y.V., Kuznetsova N.V. Improving operation safety of electrical complexes of power supply systems under their intellectualization. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2017, vol. 21, no. 1, pp. 103-112. (in Russian). DOI: 10.21285/1814-3520-2017-1-103-112

Введение

В связи с ограничением генерирующих мощностей и дальнейшим увеличением мощности подключаемых к электроэнергетическим системам (ЭЭС) приемников возникает задача повышения пропускной способности существующих элементов ЭЭС. Повысить пропускную способность ЭЭС можно с помощью управляемых (гибких) систем электропередач переменного тока, так называемых устройств FACTS (Flexible Alternative Current Transmission System). В некоторых случаях системы FACTS являются альтернативным решением строительства дополнительных линий электропередач при выполнении требований бесперебойности и надежности. Этот термин и сокращение FACTS введены в обращение Институтом электроэнергетики EPRI (США). В России такие системы чаще называют интеллектуальными энергетическими системами (ИЭС) или Smart Grid (интеллектуальная сеть). Интеллектуальной энергетической системой следует называть систему, обеспечивающую заданный контроль состояния всех подсистем, самодиагностику и выдачу прогнозов по дальнейшим действиям в случае появления развивающегося аварийного режима. Важным является то, что при этом сложный технический объект должен обеспечивать все режимы управления своими устройствами регулирования с полным контролем правильности исполнения команд.

Можно логично выделить три уровня ИЭС: верхний - интеллектуализация сетей

и систем в целом как единой мегасистемы, средний - интеллектуализация сложных технических объектов, таких как подстанции, и интеллектуализация отдельных видов энергетического оборудования и приемников электрической энергии. При этом важно отметить, что все уровни интеллектуализации связаны между собой, то есть интеллектуальную электрическую сеть следует рассматривать как единый взаимосвязанный комплекс, состоящий из сетевого интеллектуального оборудования и информационной инфраструктуры.

Развитие ИЭС является одним из перспективных направлений, суть которого состоит в том, что электрическая сеть из пассивного устройства передачи электрической энергии превращается в устройство, активно влияющее на режимы работы электрических сетей. Устройства ИЭС условно можно разделить на устройства:

- первого поколения (ИЭС-1), к которым относят устройства, обеспечивающие компенсацию реактивной мощности в электрических сетях и регулирование напряжения в пределах, определяемых требованием к качеству электрической энергии;

- второго поколения (ИЭС-2), к которым относят устройства, обеспечивающие регулирование режимных параметров на базе управляемых во всем диапазоне работы приборов силовой электроники. ИЭС-2 обладают новым качеством регулирования - векторным, когда регулируются

фазы векторов напряжения и тока, а не только их величины.

При внедрении ИЭС необходимо изменить подход к оценке исходных факторов - важно упреждать системные риски и угрозы при планировании, иметь возможность быстро реагировать на инциденты и аварии, в возникновении которых зачастую важное значение имеет человеческий фактор.

Концепции развития интеллектуальной электроэнергетической системы России с активно-адаптивной сетью, разработанные по заказу ОАО «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы» ОАО «Научно-технический центр электроэнергетики» (ОАО «ФСК ЕЭС» ОАО «НТЦ электроэнергетики») в 2011 г. показывают, что переход к инновационному варианту развития единой энергетической системы (ЕЭС) России на базе интеллектуальных энергосистем будет сопровождаться существенным снижением вводов новых мощностей и связанных с ним объектов для передачи и распределения электроэнергии. Ожидается, что к 2030 г. снижение капиталовложений может составить до 2 трлн рублей. Параметры изменения балансовых

условий, принятых для оценки эффективности развития интеллектуальной энергетики в ЕЭС России (в % относительно базового уровня до интеллектуализации), представлены в табл. 1.

Электроэнергетическая система является сложным техническим объектом. Повышение общего уровня информатизации сложных технических объектов приводит к увеличению риска возникновения ущерба (технического и экономического) от противоправных действий информационного характера, но не исключает и так называемый человеческий фактор. Множество технологических решений, используемых в проектах по созданию ИЭС, могут стать источником уязвимостей всей инфраструктуры сложного технического объекта электроснабжения. Для их успешного внедрения требуется интегрированная инфраструктура безопасности, включающая человеческий фактор.

Под человеческим фактором понимается объективно присущая человеку неспособность в течение длительного времени безошибочно управлять сложными техническими системами, исключая их отказы, а также совокупность характеристик чело-

Таблица 1

Целевые показатели интеллектуализации энергосистем ЕЭС России

Table 1

Target intellectualization indicators of power systems in the UES of Russia

Условие / Requirement Целевые показатели интеллектуальной энергосистемы в ЕЭС России / Target indicators of an intelligent power system in the UES of Russia

2020 г. 2030 г.

Снижение максимальной нагрузки / Reduction of maximum load 2,5 10

Снижение электропотребления / Curtailment of power consumption 2 8

Снижение потерь в распределительных сетях / Reduction of losses in distribution networks 7,5 30

Снижение необходимых резервов генерируемой мощности / Reduction of required reserves of generated power 5 20

Увеличение пропускных способностей межсистемных сетей / Increase of interconnection network capacity 2,5 10

века, уполномоченного (вынужденного) принимать решения, влияющие на развитие или предотвращение различных ситуаций [1-3]. К человеческому фактору относят как непреднамеренные действия отдельных людей (прежде всего ошибки экс-

плуатационного персонала и менеджмента энергокомпаний), так и преднамеренные действия по ограничению энергопотребления вследствие дефицита электроэнергии или энергоресурсов в целом, а также воровство и терроризм.

Постановка задачи

В последнее время специалисты отмечают возрастание роли человеческого фактора в предотвращении различного рода аварий и катастроф, а также ликвидации их последствий [1, 2]. Для обеспечения безопасности в энергетической отрасли возникает необходимость в оценке надежности занятого в ней персонала, что предполагает повышение требований к профессиональной подготовленности и функциональному состоянию работников, а также к их интеллектуальному уровню, моральным и личностным качествам.

Учет влияния человеческого фактора - одна из важнейших задач в обеспечении надежности и безопасности энергетических объектов. Результаты исследований показали, что до 90% отказов оборудования и аварий на энергетических объектах происходит по вине человека, в основном, из-за ошибок операторов при управлении ими [4].

Наиболее распространенными причинами ошибок являются:

- монотонность в работе;

- эргономические недостатки технических систем;

- недостаточный уровень профессиональной подготовленности оператора;

- отсутствие у оператора практических навыков активного управления;

- несоответствие личностных (прежде всего, психофизиологических, включая стрессоустойчивость) качеств специалиста требуемым.

Все это снижает остроту реакции, уменьшает оперативное мышление и приводит к потере бдительности, ухудшает в целом качество деятельности работника в процессе эксплуатации и/или ремонта энергетического оборудования. В ходе

анализа случаев неверных действий персонала установлено, что наибольшее количество ошибок совершается во время возникновения аварийных ситуаций пусковых и остановочных режимов, при производстве плановых коммутаций и других воздействий на установившийся процесс работы оборудования. Во многом непреднамеренные действия (ошибки) обусловлены тем, что возможности человека ограничены физиологическими свойствами организма и психологическими особенностями каждой личности.

Необходимо отметить, что в современных условиях трудовой деятельности повышается психофизиологическая нагрузка на работника, что связано с высоким темпом проводимых работ и недостаточностью времени для их выполнения, наличием помех в работе, а также повышенной личной ответственностью за исход задания. Наблюдается постоянный рост сложности выполняемых действий, насыщенность их интеллектуальными функциями, увеличение объема и интенсивности перерабатываемой информации, слабый контроль над результатами труда, опосредованное участие человека в работе систем. Сегодня на работника возлагаются функции принятия решения в условиях неполной информированности, неопределенности и дефицита времени. Ему необходимо обеспечивать содержание оборудования в надежном работоспособном состоянии, а в случае его отказа быть «резервом» технических управляющих систем. В связи с этим от человека требуется наличие таких качеств, как высокая гибкость и адаптация к изменяющимся условиям, интуиция, способность к прогнозированию, принятию решений в сложных ситуациях при наличии

нескольких противоречивых или неопределенных критериев, готовность к экстренным действиям в случае аварии.

Сегодня человеческий фактор при интеллектуализации сложных технических объектов, которые можно представить как «человеко-машинные системы», является

одной из главных, основополагающих проблем. Изменения в представлении о человеческом факторе и задачи повышения безопасности при уменьшении влияния человеческого фактора приведены в табл. 2 [2].

Таблица 2

Изменение представления о роли человеческого фактора в энергетике в период до и после крупнейших аварий

Table 2

Changing of ideas on the role of the human factor in the energy sector _before and after major accidents_

Период времени / Period of time Представление о человеческом факторе/ Ideas on the human factor Задачи повышения безопасности при уменьшении влияния человеческого фактора / Tasks of improving safety under reduction of human factor effects

До аварии на атомной электростанции (АЭС) Three Mile Island accident (АЭС TMI) в 1979 г. / Before the accident at the nuclear power plant (NPP) Three Mile Island accident (NPP TMI) in 1979 Человек - исполнитель правил и инструкций / Man is an executor of rules and instructions Изучение технологических характеристик энергооборудования для улучшения эксплуатационных правил и инструкций / Study of the technological characteristics of power equipment in order to improve operating rules and instructions

После аварии на АЭС TMI / After the accident at TMI NPP Человек - активная часть системы «человек - машина»/ Man is an active part of the system "man - machine" Повышение уровня профессиональной подготовки; эргономика и инженерная психология оператора; психофизиологический отбор персонала / Improving the level of professional training; ergonomics and engineering psychology of an operator; psychophysiological selection of staff

После аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. / After the Chernobyl accident in 1986 Человек - активная часть эргатической системы (сложного человеко-машинного комплекса) / Man is an active part of an ergatic system (a complex man-machine complex) Организация труда; обеспечение качества на всех этапах жизненного цикла; социология труда / Labor organization; ensuring quality at all stages of the life cycle; labor sociology

В настоящее время при внедрении интеллектуальных энергетических систем (ИЭС) / Today when introducing intelligent energy systems (IES) Человек - ведущая часть социосистемы, использующей сложные технические объекты при их интеллектуализации / Man is a leading part of a social system using complex engineering facilities under their intellectualization Культура обеспечения безопасности; комплексный анализ организационных факторов безопасности; изучение влияния человеческого фактора для учета при проектировании энергообъектов / Culture of safety provision; comprehensive analysis of organizational factors of safety; study of the human factor effect in order to take it into consideration in the design of power facilities

Учет человеческого фактора предполагает:

- моделирование и прогнозирование действий исполнителя с учетом личностных качеств человека, состояния окружающей среды и возможных недостатков самого оборудования;

- раскрытие психофизиологических резервов человека, повышение порога его эмоциональной устойчивости введением тех или иных воздействующих факторов, поддержание и развитие личностных форм активности операторов на протяжении всего этапа его работы;

- внедрение прогрессивных инновационных форм управления, в частности, культуры безопасности на производстве на индивидуальном уровне и на уровне управляющего персонала предприятия;

- повышение качества обучения и профессиональной подготовки и переподготовки оперативного персонала, учитывающих особенности визуального восприятия и формирования принципов взаимодей-

Устойчивость систем энерге

Этот параметр можно оценивать по мере физического и морального износов основного оборудования энергетической отрасли, аварийностью объектов, энергоемкостью валового внутреннего продукта (ВВП). Россия на сегодняшний день имеет одно из самых высоких значений степени энергоемкости ВВП: энергоемкость производств в нашей стране превышает среднемировой показатель более чем в 2 раза [2, 3]. Такое состояние обусловлено в первую очередь высоким удельным расходом электроэнергии на добывающих и обрабатывающих предприятиях. Также это связано с существующими потерями электроэнергии в электрических сетях вследствие старения оборудования передачи и распределения. Износ основных фондов в России в настоящее время составляет: на объектах электроэнергетики - 40%; газовой промышленности - 60%; на предприятиях по нефтепереработке - 80% [4]. Доля обо-

ствия, построение адекватных информационных тренинговых моделей.

Вместе с тем повышение безопасности за счет внедрения автоматики увеличивает вероятность ее снижения ввиду снижения активности и квалификации оператора, который из работника, активно участвующего в процессе управления, превращается в пассивного исполнителя. При передаче интеллектуальным системам управления основных функций контроля над состоянием оборудования и технологическими процессами отрицательное влияние монотонности не только не уменьшается, но и значительно возрастает. Внедрение автоматизированных систем управления порождает пассивность профессионала в процессе взаимодействия с вычислительной техникой, превращая его в придаток компьютерной системы. Обоснование роли человеческого фактора требует изучения других факторов, воздействующих на безопасность энергетических объектов.

к воздействующим факторам

рудования, выработавшего нормативный срок службы, во всех отраслях топливно-энергетического комплекса продолжает увеличиваться, что приводит к повышению аварийности, значительным затратам и продолжительности ремонтов. Следствием этого является высокая себестоимость и энергоемкость производства топливно-энергетических ресурсов.

Одной из важных проблем электроэнергетики России является высокий уровень физического и морального износа основных производственных фондов. Динамика «старения» генерирующего оборудования электростанций России до 2020 г. приведены в табл. 3 [5].

Не менее остро стоит проблема морального износа оборудования. Износ основных фондов неизбежно приводит к аварийным ситуациям. Аварийность в энергетике России по отраслям представлена в табл. 4 [1].

Таблица 3

Мощность устаревшего оборудования на электростанциях России, млн кВт

Table 3

Out-dated equipment capacity at Russian power plants, mln kW

Тип электростанции / Type of a power plant Год / Year

2001 2005 2010 2015 2020 (прогноз / forecast)

Гидроэлектростанции / Hydro electric power plants 23 26 34 40 42

Тепловые электростанции / Thermal power plants 5 36 68 81 95

Атомные электростанции / Nuclear power plants - - - 2 7

Всего по отношению к установленной мощности на 1.01.2002 г., млн кВт/% / Total in respect to the determined capacity on 1 January 2002, mln kW/% 28/13 62/28 102/47 123/57 144/67

Таблица 4

Аварийность энергетики России по объектам основных отраслей промышленности

e 2012 a.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Table 4

Accident rate of the Russian energy sector by the facilities of main industries in 2012

Объекты / Facilities Количество аварий / Number of accidents Общая аварийность, % (изменение по отношению к 2011 году) / Total accident rate,% (change in respect to 2011)

электроэнергетики / electric power facilities 3500 -5,3

нефтегазового комплекса / oil and gas facilities 17 -10

угольной промышленности / coal industry facilities 16 +3,1

Общая аварийность на объектах электроэнергетики снижается, однако количество аварий на сегодняшний день остается очень большим. Сохранение высокой степени энергоемкости основных секторов экономики, низкие темпы замены оборудования, значительный моральный и физический износ основных фондов на объектах энергетики однозначно создают угрозу энергетической безопасности России. Это приводит к увеличению нагрузки на оперативный персонал, который, выполняя свои основные функции, должен одновременно учитывать все недостатки и ненадежность

оборудования энергосистем с целью сохранения его эксплуатационной работоспособности. Все это обусловливает повышение роли персонала, работающего на энергетических объектах, для обеспечения безаварийной работы последних, а также научного обоснования работоспособности и пределов допустимых действий персонала в сложных условиях работы энергосистем [6-10].

В то же время специалисты, практикующие в области вероятностной оценки безопасности (probabilistic safety assessment - PSA) и получающие досто-

верные данные о человеческой надежности, подчеркивают, что исследование в области PSA не может быть рассмотрено как полное и точное без включения анализа человеческой надежности (human reliability analysis - HRA).

Очевидно, что при анализе безопас-

ности необходимо рассматривать любые возможные ситуации на всех стадиях процесса управления энергетическими системами, включая и те, которые относят к ошибкам и преднамеренным действиям персонала, к так называемому человеческому фактору.

Обоснование учета человеческого фактора

Широкое использование индивидуальных физических и психологических возможностей человека требует учета не только эргономических свойств техники, но и особенностей взаимодействия оператора с техническими системами.

К числу инженерно-психологических методов повышения надежности человеческого фактора в управлении энергетическими системами можно отнести:

• совершенствование структуры деятельности человека-оператора;

• рациональное распределение функций между человеком и машиной;

• использование концепции активного оператора;

• приспосабливание машины к человеку (адаптивные методы);

• профессиональный отбор, обучение и тренинги операторов;

• управление состояниями операторов путем проведения социально-психологических мероприятий;

• приспосабливание человека к машине с помощью интеллектуальных технологий;

• передача функций принятия решений от человека интеллектуальным техническим системам управления.

Роль различных групп персонала в обеспечении безопасности сложных технических объектов различна. Немаловажную роль играет и профессиональная надежность. Так, почти каждый случай брака или аварии является следствием неудовлетворительного отношения работника к своим служебным обязанностям, недостаточно эффективного контроля со стороны должностных лиц за выполнением правил технической эксплуатации и должностных ин-

струкций, а также за предотвращением и своевременным устранением различных неисправностей.

Современная система обучения персонала осуществляется в двухступенчатом цикле:

первая ступень - изучение устройства и принципов работы оборудования (в том числе электроустановок) и технологических процессов, правил эксплуатации и техники безопасности с помощью специально разработанных виртуальных комплексов и экзаменаторов;

вторая ступень - обучение навыкам ведения штатных и аварийных режимов на специально разработанных тренажерах, имитирующих и рабочее место оператора, и технологические процессы энергетических и технологических объектов.

К действенным способам повышения надежности работников относится профессиональный психологический отбор, под которым понимается комплекс мероприятий, направленных на то, чтобы на данную должность не попали лица, которые по уровню развития профессионально важных качеств не могут в установленные сроки овладеть профессией и эффективно выполнять свои функциональные обязанности. При этом данная процедура эффективна как в случае приема на работу, так и при перевода, обязательна в случае, если работник допустил нарушения при эксплуатации и/или обслуживании энергетических систем. Проверка наличия у претендента на вакантную должность необходимых профессионально-важных качеств как залога исключения его дисфункционального поведения (некомпетентности, несоответствия занимаемой должности, вызванных

этим ошибок в работе, влекущих причинение ущерба), представляется исключительно важной.

Кроме того, к задачам повышения безопасности энергетических объектов при уменьшении влияния человеческого фактора можно отнести повышение культуры

безопасности, системный анализ организационных факторов безопасности, максимально полный учет технологических характеристик энергооборудования при разработке эксплуатационных правил и инструкций.

Заключение

Полностью исключить человеческий фактор при управлении и обеспечении безопасности энергетических объектов при их интеллектуализации невозможно. Однако понимание того, каким образом действия человека влияют на обеспечение надежности и безопасности, позволит прогнозировать влияние человеческого фактора и поможет снизить количество аварий и техногенных катастроф.

Важнейшим условием безаварийной работы энергетических систем является высокий уровень квалификации персонала,

Библиогра

1. Плужник М.В., Сапрыкина М.А. Энергетическая безопасность и угрозы ее обеспечения в современной экономике России // Российское предпринимательство. 2013. № 16 (238). С. 41-50.

2. Окороков В.Р., Окороков Р.В. Роль «человеческого фактора» в обеспечении надежности и безопасности энергетических объектов // Академия Энергетики. 2011. № 1 (39). С. 60-68.

3. Карякин А.М., Селезнев Ю.Н. Роль человеческого фактора в развитии атомного энергопромышленного комплекса России // Вестник ИГЭУ. 2008. Вып. 1. С. 1-6.

4. Брыкова А.И. Энергетическая безопасность России: современное состояние и перспективы развития: сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова. 2015. С. 3578-3582.

5. Карманчиков А.И., Тройникова А.А. Прогнозирование и формирование оптимального поведения человека в чрезвычайных ситуациях // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. Серия: Педагогика, психология. 2014. № 4 (19). С. 66-69.

поскольку в большинстве случаев причиной возникновения аварийной ситуации выступают не внешние факторы, а ошибочные действия оператора. На основании антропоцентрического подхода рассмотрены следующие основные факторы:

- степень инженерно-эргономической совместимости техники с психофизиологическими возможностями оператора;

- уровень обучения и натренированности оператора и его психофизиологическая устойчивость.

кий список

6. Коновалов Ю.В., Дудко А.А. Повышение эффективности генерирующих комплексов тепловых электростанций // Вестник ИрГТУ. 2015. № 12 (107). С. 186-191.

7. Suslov K.V., Solonina N.N., Smirnov A.S. Distributed filtering of high harmonics in smart grid // CIGRE 2011 Bologna Symposium - The Electric Power System of the Future: Integrating Supergrids and Microgrids. 2011.

8. Солонина Н.Н., Степанов В.С., Суслов К.В., Солонина З.В. Средства измерений для интеллектуальных систем электроснабжения: монография. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2012. 104 с.

9. Герасимов Д.О., Солодуша С.В., Суслов К.В. Алгоритмы управления элементами активно-адаптивных сетей, основанные на применении инте-гро-степенных рядов вольтерры // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2015. № 1 (45). С. 97-101.

10. Степанов В.С., Солонина Н.Н., Суслов К.В. К вопросу повышения качества электроэнергии в сетях электроснабжения // Вестник ИрГТУ. 2015. № 12 (107). С. 197-203.

References

1. Pluzhnik M.V., Saprykina M.A. Energeticheskaya bezopasnost' i ugrozy ee obespecheniya v sovremennoi ekonomike Rossii [Energy security and threats to its provision in modern Russian economy]. Rossiiskoe predprinimatel'stvo [Russian Entrepreneurship]. 2013, no. 16 (238), pp. 41-50. (In Russian)_

2. Okorokov V.R., Okorokov R.V. Ro' ««chelovech-eskogo faktora» v obespechenii nadezhnosti i be-zopasnosti energeticheskikh ob"ektov [Role of the "human factor" in ensuring energy facility reliability and safety]. Akademiya Energetiki [Academy of Power Engineering]. 2011, no. 1 (39), pp. 60-68. (In Russian)

3. Karyakin A.M., Seleznev Yu.N. Rol' chelovecheskogo faktora v razvitii atomnogo energopromyshlennogo kompleksa Rossii [Human factors in development of Russian nuclear power industrial complex]. Vestnik IGEU [Vestnik of Ivanovo State Power Engineering University]. 2008, issue. 1, pp. 1-6. (In Russian)

4. Brykova A.I. Energeticheskaya bezopasnost' Rossii: sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya [Power safety in Russia: current state and development prospects]. Sbornik trudov Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii molodykh uchenykh BGTU im. V.G. Shukhova [Collected papers of International Scientific and Engineering Conference of Young Scientists of Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov]. Belgorod, BGTU im. V.G. Shukhova Publ., 2015, pp. 3578-3582. (In Russian)

5. Karmanchikov A.I., Troinikova A.A. Prognozirovanie i formirovanie optimal'nogo povedeniya cheloveka v chrezvychainykh situatsiyakh [Prediction and formation of optimal human behavior in emergencies]. Vektor nauki Tol'yattinskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Pedagogika, psikhologiya [Vector of Science of Togliatti State University. Series: Pedagogy, Psychology]. 2014, no. № 4 (19), pp. 66-69. (In Russian)

6. Konovalov Yu.V., Dudko A.A. Povyshenie effek-tivnosti generiruyushchikh kompleksov teplovykh el-ektrostantsii [Improving thermal power stations genera-

Критерии авторства

Коновалов Ю.В. выполнил анализ уровней интеллектуализации энергетических систем, выявил новые подходы к оценке исходных факторов рисков и угроз при реализации концепции развития интеллектуальной электроэнергетической системы России. Кузнецова Н.В. на основании антропоцентрического подхода выявила основные факторы, обусловливающие надежность человека-оператора, обеспечивающего функционирование интеллектуальных энергетических систем. Авторы в равной мере несут ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Статья поступила 14.11.2016 г.

tion system efficiency]. Vestnik IrGTU [Proceedings of Irkutsk State Technical University]. 2015, no. 12 (107), pp. 186-191. (In Russian)

7. Suslov K.V., Solonina N.N., Smirnov A.S. Distributed filtering of high harmonics in smart grid // CIGRE 2011 Bologna Symposium - The Electric Power System of the Future: Integrating Supergrids and Microgrids, 2011.

8. Solonina N.N., Stepanov V.S., Suslov K.V., Solonina Z.V. Sredstva izmerenii dlya intellektual'nykh sistem elektrosnabzheniya [Measuring equipment for intelligent power supply systems]. Irkutsk, IrGTU Publ., 2012, 104 p. (In Russian)

9. Gerasimov D.O., Solodusha S.V., Suslov K.V. Algo-ritmy upravleniya elementami aktivno-adaptivnykh setei, osnovannye na primenenii integro-stepennykh ryadov vol'terry [Control algorithms for active-adaptive network components based on the use of integro-power Volterra series]. Sovremennye tekhnologii. Sistemnyi analiz. Modelirovanie [Modern technologies. System analysis. Modeling]. 2015, no. 1 (45), pp. 97- 101. (In Russian)

10. Stepanov V.S., Solonina N.N., Suslov K.V. K vo-prosu povysheniya kachestva elektroenergii v setyakh elektrosnabzheniya [To electrical energy quality improvement in power supply networks]. Vestnik IrGTU [Proceedings of Irkutsk State Technical University]. 2015, no. 12 (107), pp. 197-203. (In Russian)

Authorship criteria

Konovalov Y.V. carried out the analysis of the levels of energy system intellectualization, revealed new approaches to the assessment of the original factors of risks and threats under the implementation of the development concept of the Russian intelligent energy system. On the basis of the anthropocentric approach Kuznetsova N.V. identified the main factors that contribute to the reliability of a human controller ensuring the operation of intelligent energy systems. The authors bear equal responsibility for plagiarism.

Conflict of interest

The authors declare that there is no conflict of interest regarding the publication of this article.

The article was received 14 November 2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.