核电站软控制人因失误分析及预计技术研究

作     者：张宇欣 

作者单位：哈尔滨工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：颜声远

授予年度：2016年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：核电站 先进主控制室 软控制 人因失误分析 核安全 

摘      要：随着数字化仪控技术在核电站越发广泛的应用,核电站主控制室正在向以软控制为主要特征的数字化、先进主控制室方向发展。软控制取代传统在硬盘台上进行硬件设备操作,将为核电站提供更加便捷的运行环境的同时,主控制室人机交互方式和人因失误模式发生了显著改变,对主控制室操纵员人因失误可能产生负面影响。有效地识别风险和评估风险是控制风险、降低风险、确保核电站以更高的安全性、可靠性和经济性水平运行的前提条件。为了确保核安全,需要针对先进主控制室新的特征进行人因失误模式分析和人因失误概率预计。本文对先进主控制室人因失误分析和预测技术进行了研究和探讨,进行了以下主要工作:(1)以压水堆核电站正常冷停堆工况下启动化容系统为例,对运行规程进行了任务分析和人因失误模式识别,设计和开发了用于软控制人因失误建模分析和预计的PHEASC平台,采用安全论证CAE技术建立了人因失误分析模型。(2)给出了主控制室操纵员以软控制方式执行运行规程时的人因失误预计公式,对人因失误概率进行了预计,并通过算例证明了 PHEASC平台进行人因失误量化分析的正确性。(3)对模型参数统计数据的不确定性进行了分析,引入概率重要度对模型参数的敏感性进行了分析和排序,针对高敏感性模型参数和人因失误模式提出了进行预防的建议。(4)引入了关键重要度对模型参数的敏感性和改进的难易性进行了综合分析,证明通过人机界面改进或对主任务实施操作监督对减少算例规程的人因失误最具有效率。论文通过不同算例验证了人机界面设计改进或实施操作监督对降低子任务和总体任务的影响。(5)给出了操作监督存在误导情况下进行人因失误预计的通用公式,探讨了利用智能化运行支持系统对降低不同技术水平运行人员的人因失误的效果,并给出了如何确定和评价智能化运行支持系统误导概率的方法。本文的研究方法及所设计和开发的人因失误建模和分析平台可以有效辅助核电站主控制室人机界面的设计和改进,可为评估智能化运行支持系统误导概率指标及总体功能的实用性提供理论依据,同时可为核电站概率安全分析提供人因失误量化数据。