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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:許士龍
研究生(外文):Shih-Lung Hsu
論文名稱:關鍵基礎設施之工業控制系統失誤樹分析
論文名稱(外文):Fault Tree Analysis on an Industrial Control System of Critical Infrastructure
指導教授:紀佳芬紀佳芬引用關係
指導教授(外文):Chia-Fen Chi
口試委員:紀佳芬郭伯勳張庭彰
口試委員(外文):Chia-Fen ChiPo-Hsun KuoTin-Chang Chang
口試日期:2021-06-03
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:工業管理系
學門:商業及管理學門
學類:其他商業及管理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2021
畢業學年度:109
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:關鍵基礎設施天然氣民營電廠失誤樹分析工業控制系統
外文關鍵詞:CILNGIPPFTAICS
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關鍵基礎設施為重要社會基礎功能所需之基礎建設,一個國家為了維持民生、經濟與政府等相關公私部門之合作運作而提供之基本設施與服務,而電力供應攸關民生、產業及經濟發展至鉅,近年來國內因核能議題、環保議題及燃煤發電機組退役等影響,在目前電力需求仍維持成長之趨勢下,電力供應仍年年吃緊,政府部門及電力公司均全力執行各相關措施,確保電力穩定供應。

電力供應穩定,不僅是民生必需,更攸關國家經濟發展與國家安全。電力系統對於我國重要半導體產業而言,是生產製造的中樞神經。一旦電力系統供電品質異常或發生故障,將會造成生產線的機台跳機,使生產流程中斷,且隨著復電時間的延長,時間與金錢的損失上也就愈來愈大。因此,半導體產業對於電力系統品質的好壞相當注重。

在我國能源產業轉型之際及配合世界環保潮流,台灣電力公司及民營電廠(IPP)對天然氣供應的質與量需求日殷,天然氣發電占比日益提高,而穩定而安全的天然氣供應更是至關重要的議題。

本研究以製程安全管理之概念,就天然氣控制系統導入失誤樹(FT)分析,藉由多層次之保護機制,於工業控制系統(ICS)之設備建立防呆機制,讓系統有容錯能力,以因應人為疏忽,強化控制系統安全防護,避免斷氣導致全國大停電事件不再重複發生,確保電力穩定供應,並大幅增進國家經濟發展。
Critical infrastructure is the infrastructure required for important social basic functions. The basic facilities and services provided by a country in order to maintain the cooperative operation of related public and private sectors such as the people's livelihood, the economy, and the government. Electricity supply is critical to people’s livelihood, industry, and economic development. In recent years, due to nuclear energy and environmental protection issues, and the decommissioning of coal-fired generating units in China, the current demand for electricity is still growing. Departments and power companies are fully implementing various related measures to ensure stable power supply.
Electric System is like the central nervous system of the high-tech industries. The production line may be interrupted due to malfunctions in the electrical system. However, as the power system recovery time increases, the cost of time and money becomes huge problems.
At the time of the transformation of my country’s energy industry and in line with the global environmental protection trend, Taiwan’s power companies and private power plants (IPP) are increasingly demanding the quality and quantity of natural gas supply. The proportion of natural gas power generation is increasing, and stable and safe natural gas supply is even more important.
Based on the concept of process safety management, this research introduces a fault tree (FT) analysis to the natural gas control system, and uses a multi-level protection mechanism to establish a foolproof mechanism in the industrial control system (ICS) equipment to make the system fault-tolerant. In response to human negligence, strengthen the safety protection of the control system to avoid the repeated occurrence of blackouts across the country caused by the outage, ensure the stable supply of electricity, and greatly enhance the country's economic development.
摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 IV
目錄 V
圖目錄 VII
表目錄 IX
第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 天然氣發電及能源轉型 2
第三節 815停電原因分析及研究動機 11
第四節 研究目的 13
第二章 文獻探討 16
第一節 國家關鍵基礎設施定義 16
第二節 工業控制系統 19
第三節 程序控制原理 20
第四節 工業控制系統種類 24
第五節 失誤樹分析 28
第六節 FMEA-CA應用分析 30
第三章 研究方法 31
第一節 研究方法選擇 31
第二節 研究設計 32
第三節 研究實施步驟架構 33
第四章 公司背景及案例探討與分析 38
第一節 公司背景 38
第二節 流程概述 44
第三節 事故發生及處置過程 45
第四節 研究內容 50
第五章 結論與建議 55
第一節 結論 55
第二節 建議 56
參考文獻 57
1.經濟部能源局政府公開資訊
2.TAIPOWER台電月刊 第679期108年7月號 生力軍入列 燃氣機組大解密https://tpcjournal.taipower.com.tw/article/3319
3.維基百科台灣電力公司
4.維基百科大潭發電廠https://zh.wikipedia.org/wiki/大潭發電廠
5.台灣電力公司全球資訊網即時電力分析https://www.taipower.com.tw
6.關鍵資訊基礎建設保護政策指引,行政院科技顧問組,2011年12月31日。
7.民國66年 程序控制學 程序動態與基本結構特性。黃孝平 程序控制概論
8.1060907-815 停電事故行政調查專案報告
9.中國勞工安全衛生管理學會_製程安全評估人員訓練教材
10.行政院國土安全政策會報107_03 清流雙月刊_漫談國家關鍵基礎設施_強化關鍵基礎設施的網路安全(撰稿人:朱惠中華梵大學資管系特聘教授)
11.Bell Telephone Laboratories, “Launch control safety study,” Section VII, vol 1, Bell Telephone Labs., Murray Hill, NJ USA. 1961
12.Reactor Safety Study- An Assessment of Accident Risk in U.S. Commercial Nuclear Power Plants, WASH-1400 (NUREG-75/014), US Nuclear Regulatory Commission, Washington, DC, 1975 Oct.
13.Fault Tree Analysis, Methods, and Applications – A Review W.S. Lee / D.L. Grosh / F.A. Tillman Kansas State University, Manhattan and C.H. Lie Seoul National University, Seoul 1985 August
14.System Reliability Assessment Incorporating Interface and Function Failure Zhaojun (Steven) Li, PhD. & Mohammad S. Mobin, PhD. Student, Western New England University, Springfield, MA, USA
15.FTA技術在系統可靠度應用之研究 李文瑞 , 台灣工業技術學院 1984
16.高風險維修決策個案探討-以煉油廠更換關鍵性設備為例 季存厚, 台灣科技大學 2017
17.經濟部工業局106年國防資安產業行動計畫_關鍵資訊基礎設施防護
18.工業安全概論_系統安全分析 蒲永仁 長榮大學
19.FMEA與FTA技術於可靠度應用之研究 林雅惠 , 台灣科技大學 1999
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