楊成龍

(四川省電力公司，四川成都610041)

1電網(wǎng)事故應(yīng)急體系

電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、覆蓋面廣，受自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境影響較大，其運(yùn)行涉及的技術(shù)系統(tǒng)復(fù)雜多樣。電網(wǎng)突發(fā)事故具有涉及環(huán)節(jié)多、災(zāi)害源多、損失巨大、影響面廣且次生災(zāi)害多的顯著特點(diǎn)[8]。電網(wǎng)事故應(yīng)急體系的建立必須緊密結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行和電網(wǎng)突發(fā)事故的特點(diǎn)，除遵循應(yīng)急體系建設(shè)的基本原則外，還要遵守政府主導(dǎo)、電網(wǎng)企業(yè)為主體、社會(huì)聯(lián)動(dòng)、快速有效和技術(shù)支持原則。

電網(wǎng)事故應(yīng)急體系主要包括應(yīng)急組織體系、應(yīng)急運(yùn)作機(jī)制、應(yīng)急預(yù)案體系和技術(shù)支持系統(tǒng)。其中應(yīng)急組織體系、運(yùn)作機(jī)制和應(yīng)急預(yù)案體系需基于應(yīng)急管理理論以及電力應(yīng)急管理的經(jīng)驗(yàn)，充分分析電網(wǎng)大面積停電的風(fēng)險(xiǎn)和危害，結(jié)合電網(wǎng)的特點(diǎn)及政府和電力企業(yè)應(yīng)急工作情況進(jìn)行建立，應(yīng)急組織機(jī)制包括應(yīng)急指揮體系的建立、應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)的設(shè)置和職責(zé)、功能部門劃分及相應(yīng)職能、應(yīng)急救援隊(duì)伍的建設(shè)；應(yīng)急運(yùn)作機(jī)制包括停電事件分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)急響應(yīng)工作流程；應(yīng)急預(yù)案體系包括總體應(yīng)急預(yù)

圖1電網(wǎng)事故應(yīng)急體系結(jié)構(gòu)

2電網(wǎng)事故應(yīng)急體系工作模型和方法

2.1突發(fā)事件作用下電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的變化

電網(wǎng)在正常方式下，通過常態(tài)控制和調(diào)整，發(fā)電與用電負(fù)荷平衡，電壓、頻率等參數(shù)均控制在正常范圍內(nèi)。但是電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行受諸多不安全因素的威脅，在遭受自然災(zāi)害、外力破壞、人為失誤、設(shè)備故障等突發(fā)事件后，繼電保護(hù)、安控等裝置按事先設(shè)定的原則進(jìn)行動(dòng)作，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行參數(shù)、系統(tǒng)狀態(tài)將變化，電網(wǎng)進(jìn)入緊急運(yùn)行狀態(tài)。調(diào)度和運(yùn)行單位緊急進(jìn)行運(yùn)行方式的調(diào)整，使得電網(wǎng)進(jìn)入特殊運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)通過應(yīng)急搶險(xiǎn)，逐漸恢復(fù)停運(yùn)的設(shè)備、元件和對(duì)停電客戶的供電，電網(wǎng)逐步恢復(fù)到應(yīng)急后的穩(wěn)定狀態(tài)。在突發(fā)事件發(fā)生前，往往會(huì)基于積累的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)警，并在一定情況下對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行預(yù)先干預(yù)，減少突發(fā)事件對(duì)電網(wǎng)的影響。突發(fā)事件作用下電網(wǎng)狀態(tài)變化流程如圖2所示，其中預(yù)警預(yù)測(cè)預(yù)干預(yù)、應(yīng)急方式調(diào)整、應(yīng)急搶險(xiǎn)工作屬于應(yīng)急處置內(nèi)容。

圖2突發(fā)事件作用下電網(wǎng)狀態(tài)變化流程

2.2電網(wǎng)應(yīng)急體系工作模型

根據(jù)電網(wǎng)應(yīng)急體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)急處置內(nèi)容，應(yīng)急工作需在突發(fā)事件作用到電網(wǎng)后，啟動(dòng)相應(yīng)預(yù)案，組織指揮進(jìn)行應(yīng)急調(diào)度、方式調(diào)整，積極協(xié)同開展應(yīng)急搶險(xiǎn)，將電網(wǎng)狀態(tài)從緊急狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)急后的穩(wěn)定狀態(tài)。應(yīng)急處置工作內(nèi)容主要包括，一是可采用基于關(guān)鍵鏈的應(yīng)急響應(yīng)方法，在包含眾多專業(yè)、眾多種類的應(yīng)急預(yù)案體系中快速、科學(xué)地決策并結(jié)合實(shí)際啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，分析確定整個(gè)應(yīng)急處置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；二是可采用基于協(xié)同論的應(yīng)急處置方法，依據(jù)確定的預(yù)案和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在應(yīng)急組織體系和技術(shù)支持系統(tǒng)的支撐下調(diào)集和協(xié)同各種應(yīng)急資源緊急開展應(yīng)急調(diào)度、方式調(diào)整和應(yīng)急搶險(xiǎn)、恢復(fù)等應(yīng)急處置工作。根據(jù)應(yīng)急處置內(nèi)容和應(yīng)急體系結(jié)構(gòu)，電網(wǎng)事故應(yīng)急體系工作的框架模型構(gòu)造如圖3所示。

圖3電網(wǎng)事故應(yīng)急體系工作模型

其中，電網(wǎng)緊急狀態(tài)包括事故后電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)S={V，δ，f，P，Q，t…}、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù) Z、以及相對(duì)正常狀態(tài)的變化量ΔS、ΔZ；突發(fā)事件信息E指突發(fā)事件種類、嚴(yán)重程度、影響范圍等，E={c，l，b}。 二者作為應(yīng)急體系工作模型的輸入狀態(tài)量。應(yīng)急后的穩(wěn)定狀態(tài)包括電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)及應(yīng)急處置完成的時(shí)間。

應(yīng)急預(yù)案體系、應(yīng)急組織體系和技術(shù)支持系統(tǒng)是應(yīng)急體系工作模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。應(yīng)急預(yù)案體系P為應(yīng)急預(yù)案啟動(dòng)模塊提供分層、分類的專項(xiàng)、專業(yè)和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)案{p}；應(yīng)急組織體系O包括應(yīng)急指揮、應(yīng)急救援力量、應(yīng)急功能機(jī)構(gòu)等人力資源，O={I，R，F(xiàn)…},技術(shù)支持系統(tǒng)T包括應(yīng)急體系運(yùn)作的通信、信息發(fā)布、電源的硬件支撐和應(yīng)急指揮、調(diào)度運(yùn)行、應(yīng)急決策、應(yīng)急資源管理、客戶服務(wù)等軟件支撐，T={C，I，P；Z，D，R，C}為協(xié)同控制應(yīng)急組織提供人力和物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.3基于關(guān)鍵鏈的應(yīng)急響應(yīng)方法

關(guān)鍵鏈方法是以色列學(xué)者高德拉特提出的一種基于約束理論的任務(wù)管理方法。關(guān)鍵鏈方法強(qiáng)調(diào)在制定項(xiàng)目計(jì)劃時(shí)考慮現(xiàn)實(shí)存在的資源約束、在項(xiàng)目執(zhí)行過程中的動(dòng)態(tài)管理以及整個(gè)項(xiàng)目管理流程的持續(xù)改進(jìn)，并可以全力保證關(guān)鍵環(huán)節(jié)所需要的時(shí)間和資源，非關(guān)鍵環(huán)節(jié)在不占用關(guān)鍵環(huán)節(jié)的時(shí)間和同類資源時(shí)可以與關(guān)鍵環(huán)節(jié)并行啟動(dòng)，否則就讓關(guān)鍵環(huán)節(jié)先行啟動(dòng)。

電網(wǎng)事故應(yīng)急處置是一項(xiàng)復(fù)雜、時(shí)間性極強(qiáng)的任務(wù)，特別是對(duì)電網(wǎng)大面積停電事故的應(yīng)急處置尤其如此。對(duì)于應(yīng)急處置這一任務(wù)，關(guān)鍵鏈方法也具有應(yīng)用的普遍意義。利用關(guān)鍵鏈方法，在電網(wǎng)進(jìn)入緊急狀態(tài)后，快速辨明事故類型，并分析出事故處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和非關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為高效快速進(jìn)行應(yīng)急處置提供直接有效的依據(jù)。

在電網(wǎng)應(yīng)急調(diào)度方面，根據(jù)分析出的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在齊全完備、縱橫交錯(cuò)、全面覆蓋的停電事故綜合預(yù)案體系中快速定位應(yīng)啟動(dòng)的預(yù)案，并根據(jù)已有資源，以關(guān)鍵環(huán)節(jié)為主線開展應(yīng)急調(diào)度處理，具體運(yùn)作流程如圖4所示。

上海能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)深度調(diào)整而趨于合理。第一、二產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)比重持續(xù)下降，第三產(chǎn)業(yè)和居民能源消費(fèi)比重相應(yīng)上升。1980年-2017年，第一、二產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)比重分別由3.3%和77.7%降至0.6%和52%，第三產(chǎn)業(yè)則由9.1%增至36.2%。受上海常住人口增長(zhǎng)和生活水平不斷提高的影響，居民生活用能總量和人均用能指標(biāo)持續(xù)增長(zhǎng)，2017年，居民生活用能達(dá)到1328萬t標(biāo)煤，占比為11.2%，比1980年提高1.4%（見圖3）。

圖4應(yīng)急調(diào)度體系應(yīng)?急處置流程

對(duì)于應(yīng)急搶修相關(guān)工作，依據(jù)應(yīng)急調(diào)度處置后的電網(wǎng)特殊運(yùn)行狀態(tài)、停電區(qū)域及其影響、設(shè)備故障情況、分布、環(huán)境等因素，應(yīng)用關(guān)鍵鏈方法分析出應(yīng)急搶修的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為協(xié)同控制的應(yīng)急搶險(xiǎn)提供直接有效的依據(jù)。

2.4基于協(xié)同論的應(yīng)急處置方法

協(xié)同論研究一個(gè)或多個(gè)不同的系統(tǒng)在遠(yuǎn)離平衡時(shí)如何通過內(nèi)部子系統(tǒng)之間的協(xié)同合作，自發(fā)地出現(xiàn)時(shí)間、空間和功能上的從無序狀態(tài)變成有序狀態(tài)?；凇昂芏嘧酉到y(tǒng)的合作受相同原理支配而與子系統(tǒng)特性無關(guān)”的原理，著重探討各種系統(tǒng)從無序變?yōu)橛行驎r(shí)的相似性，從而發(fā)現(xiàn)各種系統(tǒng)和現(xiàn)象中從無序到有序轉(zhuǎn)變的共同規(guī)律。其核心思想是協(xié)同導(dǎo)致有序。

電力系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，電網(wǎng)停電事故的發(fā)生時(shí)間通常是不確定的，突發(fā)電網(wǎng)事故將導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行的有序狀態(tài)被打破，同時(shí)也將打亂電力部門的有序狀態(tài)，電網(wǎng)、電力部門將進(jìn)入無序狀態(tài)。由于電力又是當(dāng)今支撐整個(gè)社會(huì)組織運(yùn)轉(zhuǎn)不可替代的要素，受停電影響的社會(huì)組織也會(huì)進(jìn)入無序狀態(tài)。協(xié)同論的思想和解決方法對(duì)電網(wǎng)事故應(yīng)急處置具有典型適用性。

利用協(xié)同論的模型可分析電網(wǎng)運(yùn)行控制各子系統(tǒng)、電力企業(yè)內(nèi)部各種專業(yè)和機(jī)制、電力和社會(huì)組織在電網(wǎng)事故緊急無序狀態(tài)下進(jìn)行應(yīng)急處置到有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變的共同規(guī)律，并通過協(xié)同理論處理方案對(duì)各種應(yīng)急技術(shù)支持系統(tǒng)、電力與社會(huì)應(yīng)急救援力量（組織）進(jìn)行協(xié)同，形成電網(wǎng)事故應(yīng)急處理的協(xié)同一致的狀態(tài)，通過協(xié)同使得電網(wǎng)、各項(xiàng)技術(shù)支撐子系統(tǒng)功能、電力和社會(huì)各個(gè)組織機(jī)構(gòu)之間由無序狀態(tài)達(dá)到有序狀態(tài)，即完成應(yīng)急處置恢復(fù)到應(yīng)急后的穩(wěn)定狀態(tài)。電網(wǎng)事故應(yīng)急處理將主要涉及兩方面不同的協(xié)同目標(biāo)，一是電力企業(yè)內(nèi)部的各種專業(yè)和機(jī)制的協(xié)同一致，二是電力企業(yè)和社會(huì)組織之間的聯(lián)動(dòng)與協(xié)同。但整體目標(biāo)都是要在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電和以最安全和快速的手段穩(wěn)定社會(huì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。協(xié)同的目的是為了達(dá)到這個(gè)整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，達(dá)到平衡有序。

根據(jù)協(xié)同理論，需從技術(shù)和機(jī)制上采用兩種協(xié)同模式。一是集成化技術(shù)模式，該模式將由電力企業(yè)相關(guān)技術(shù)服務(wù)平臺(tái)以及電網(wǎng)事故應(yīng)急處置需要的技術(shù)手段組成，例如現(xiàn)有的自動(dòng)化系統(tǒng)以及衛(wèi)星通信等，應(yīng)急指揮中心要求有一個(gè)綜合的集成各種相關(guān)的應(yīng)急技術(shù)支撐系統(tǒng)；二是協(xié)同機(jī)制服務(wù)模式，該模式是為了達(dá)到應(yīng)急指揮和恢復(fù)供電的目標(biāo)，建設(shè)應(yīng)對(duì)電網(wǎng)事故處理相關(guān)的電力企業(yè)內(nèi)部業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)同機(jī)制以及電力企業(yè)與政府聯(lián)動(dòng)的協(xié)同機(jī)制，從而達(dá)到降低事故帶來的損失和社會(huì)影響的模式，在技術(shù)上主要表現(xiàn)出企業(yè)辦公系統(tǒng)、電力營(yíng)銷系統(tǒng)、對(duì)外服務(wù)的95598、政府機(jī)構(gòu)的指揮中心以及相關(guān)的諸如110，119，120等聯(lián)動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)。

3分析與探討

（1）為構(gòu)建應(yīng)急體系模型的工作平臺(tái)，應(yīng)急體系模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)必須非常健全?；A(chǔ)數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?shù)，電網(wǎng)的正常運(yùn)行方式和運(yùn)行狀態(tài)，種類齊全、層次分明、適用性強(qiáng)并具有相應(yīng)啟動(dòng)標(biāo)志參數(shù)的應(yīng)急預(yù)案組成的應(yīng)急預(yù)案體系以及由管理機(jī)構(gòu)、功能部門、應(yīng)急指揮、應(yīng)急救援力量組成的應(yīng)急組織體系，還包括各種技術(shù)支持系統(tǒng)。這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需數(shù)字化，轉(zhuǎn)發(fā)為向量、矩陣等數(shù)學(xué)組織方式。

（2）應(yīng)急體系模型還應(yīng)包括預(yù)警預(yù)測(cè)和預(yù)干預(yù)功能。依據(jù)日常收集和歷史積累的數(shù)據(jù)，對(duì)電網(wǎng)事故發(fā)生的各種條件、因素預(yù)測(cè)電網(wǎng)發(fā)生事故和何種事故的可能，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度、運(yùn)行維護(hù)單位發(fā)出預(yù)警，根據(jù)預(yù)警可進(jìn)行必要的方式調(diào)整、強(qiáng)化運(yùn)行維護(hù)措施、改善運(yùn)行環(huán)境等方式對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行預(yù)干預(yù)。

（3）關(guān)鍵鏈理論需與電網(wǎng)事故應(yīng)急處置的實(shí)際特點(diǎn)有效結(jié)合起來，研究和制定具體應(yīng)用的方法、流程和算法，才能發(fā)揮其有效作用。

（4）協(xié)同論方法的具體應(yīng)用需要深入研究，需結(jié)合電力應(yīng)急處置的實(shí)際特點(diǎn)和參與應(yīng)急處置各種資源，運(yùn)用協(xié)同論的模型和方法建立相應(yīng)的模型，明確協(xié)同的范圍、對(duì)象，編制其相應(yīng)算法。

（5）本文應(yīng)急體系模型需要進(jìn)一步拓展，特別是對(duì)大面積停電將造成對(duì)社會(huì)和電力重要客戶的巨大影響，模型中需輸入停電對(duì)社會(huì)造成的影響，加入全局的應(yīng)急指揮、社會(huì)應(yīng)急救援力量、重要電力客戶、公共安全和各種非電網(wǎng)生產(chǎn)事故應(yīng)急預(yù)案，以適用電網(wǎng)事故應(yīng)急處置的實(shí)際所需。

4結(jié)束語

隨著電力應(yīng)急管理工作越來越得到高度重視，對(duì)應(yīng)急體系的研究、建立和完善工作在廣泛深入進(jìn)行，但對(duì)電力應(yīng)急體系的理論研究比較缺乏。本文結(jié)合成都電網(wǎng)應(yīng)急體系的建設(shè)情況，探討了電網(wǎng)事故應(yīng)急體系的模型構(gòu)建，將關(guān)鍵鏈方法和協(xié)同論引入到應(yīng)急響應(yīng)和應(yīng)急處置模塊中，分析和探討了應(yīng)急體系模型完善和深入研究的內(nèi)容，有利于帶動(dòng)應(yīng)急理論的深入研究，促進(jìn)電力應(yīng)急管理水平的提高。

[1]龔建平，蘇志鵬，盧廷杰，等.廣州市電網(wǎng)大面積停電演習(xí)的組織與實(shí)踐[J].廣東電力，2006，19（10）：1-5.

[2]金 波，盧廷杰，張志輝，等.對(duì)建設(shè)城市大面積停電應(yīng)急指揮技術(shù)支持系統(tǒng)的探討[J].廣東電力，2006，19（3）：28-31.

[3]吳 江.構(gòu)建電力應(yīng)急管理體系[J].中國(guó)電力企業(yè)管理[J].2007（6）：22-23.

[4]鐘守熙，楊成龍.地震災(zāi)害給電力應(yīng)急管理的啟示[J].電力安全技術(shù)，2008（12）：31-33.

[5]徐瑞卿，周渝慧.突發(fā)事件下的電力應(yīng)急管理[J].中國(guó)電力企業(yè)管理[J].2007（6）：26-27.

[6]張文亮，周孝信，白曉民，等.城市電網(wǎng)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件保障供電安全的對(duì)策研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2008，28(22)：1-7.

[7]田世明，陳 希，朱朝陽，等.電力應(yīng)急管理理論與技術(shù)對(duì)策[J].電網(wǎng)技術(shù)，2007， 31(24）：23-27.

[8]趙洪山，米增強(qiáng)，任 惠.電力系統(tǒng)事件建模與分析[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2006，26(22)：11-16.