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作者：赵东风;王亚琪;刘尚志;曹润楠;
单位：中国石油大学(华东)化学工程学院;中国石油大学(华东)机电工程学院;
摘要：传统评价方法无法全面地辨识涉及多个交互部件和复杂控制策略的压缩空气储能(Compressed Air Energy Storage, CAES)系统的潜在风险。为了更加全面地辨识CAES系统的潜在风险，研究将系统论过程分析(System-Theoretic Process Analysis, STPA)方法引入至先进绝热压缩空气储能系统中并进行风险分析。首先，通过对多种构型的压缩空气储能系统进行效率分析并确定研究对象；其次，定义系统储热过程中系统级事故和危害，构建控制结构模型，并识别可能导致事故的控制动作；最后，从系统控制、组件失效、系统协调不足、人为操作失误等多个维度，分析32个潜在的系统级危险场景，并提出109项针对性的控制措施。此外，选取危害与可操作性研究(Hazard and Operability Study, HAZOP)方法对STPA分析结果进行对比分析与可靠性验证，相比于HAZOP方法28.6%的识别率，STPA方法可有效识别61.5%的系统交互故障，在揭示储能系统复杂交互故障方面展现出了优越性。基于STPA的风险分析对于优化系统设计和提升系统稳定性与可靠性具有重要指导意义，研究为类似新兴能源系统的风险识别提供了参考和借鉴。
关键词：安全工程;压缩空气储能;风险因素识别;系统分析;系统论过程分析
