周 林,徐昌前,李富祥,鄧元實,劉 濤,楊 琳

(1.國網(wǎng)四川省電力公司,四川 成都 610041; 2.國網(wǎng)四川省電力公司電力科學研究院,四川 成都 610041)

0 引 言

安全管理的實質(zhì)是風險管理。為科學合理評估各類行業(yè)面臨的風險,安全風險管理專家已相繼提出了基于層次分析、邏輯關系理論和概率統(tǒng)計理論的安全風險控制評價方法[1-2],相關研究應用成果已在國家社會安全、公共信息安全、食品衛(wèi)生安全、石油氣田安全、鐵路安全、核電發(fā)電機組安全、危險化學品儲存安全等領域進行了廣泛應用。

2003年美加大停電、2012年印度大面積停電等事故充分說明,電網(wǎng)安全是確保國家安全的支點,事關國計民生和社會穩(wěn)定大局,是電力企業(yè)必須牢牢守住的生命線。自然環(huán)境、人身安全、電網(wǎng)運行、設備安全、網(wǎng)絡安全等各類復雜運行條件導致電力企業(yè)面對的不安全風險顯著提升?，F(xiàn)有電力企業(yè)風險管控主要以風險清單和定性分析為主要方法,針對某一項風險點進行風險單鏈條、單業(yè)務識別。評估結(jié)果雖然可以反映單項風險評估和控制成效,但無法定量表征電力企業(yè)綜合安全風險水平且不能對風險控制能力進行綜合評價。

下面以電力企業(yè)綜合安全風險“控制能力”為聚焦點,采用模糊結(jié)果集構建了電力企業(yè)風險指標體系和管控評價模型,實現(xiàn)了電力企業(yè)安全風險水平及風險控制能力量化表征。該評價模型清晰指出了電力企業(yè)安全風險薄弱環(huán)節(jié)及其控制能力,通過及時加強薄弱指標管控,補齊短板,可顯著提升電力企業(yè)安全風險防范能力,避免不安全事件發(fā)生。

1 安全風險控制能力評價模型

1.1 評價思路

常用的風險控制評價方法有德爾菲法、風險矩陣法、Borda排序法,上述方法通常是基于對失效事件發(fā)生的概率和后果嚴重程度的二維影響因子來確定。電力安全是國家安全的重要組成,任何一起安全事件都有可能產(chǎn)生連鎖反應,影響經(jīng)濟社會發(fā)展大局。因此,電力企業(yè)安全風險控制不僅需要考量風險影響的大小和風險出現(xiàn)的可能性,還需依據(jù)風險類型和特征的差異識別其他主觀需求下的管理因子,如圖1所示?；凇秶译娋W(wǎng)有限公司安全事故調(diào)查規(guī)程》,構建的安全風險管控綜合控制能力體系將安全生產(chǎn)事故分為人身、電網(wǎng)、設備和信息系統(tǒng)4類,重點考察這4類風險管控力度,同時聚焦長期以來反復出現(xiàn)、反復治理的重大風險,對頻繁發(fā)生、后果嚴重的違章、電網(wǎng)設備事件(故)、網(wǎng)絡安全事件加強評價力度。

圖1 風險控制能力評價思路

1.2 評價指標

以量化電力企業(yè)安全風險控制能力為目的,構建了人身、電網(wǎng)、設備、信息4個方面的安全風險指標。指標計算內(nèi)容及計算方法參照現(xiàn)有統(tǒng)計方法,指標的來源多采用信息系統(tǒng)采集數(shù)據(jù),以減少人為主觀因素的影響,實現(xiàn)客觀公正的評價。

電力企業(yè)安全風險主要來源于受自然環(huán)境影響、管理權限制約但無法采取措施,或采取了措施但有效性極差的風險,將這類風險稱為固有風險。固有風險指標共包含了3個指標類型、5項一級指標和12項二級指標。對應的,將該固有風險的控制能力稱為風險控制狀態(tài),設立控制狀態(tài)風險指標,共包含了3個指標類型、9項一級指標和11項二級指標。

1.2.1 固有風險指標體系

固有風險量化指標主要包括人身類、電網(wǎng)設備類和網(wǎng)絡信息類,如表1所示。

表1 固有風險量化指標

人身類固有風險指標包含了電力企業(yè)電網(wǎng)運維建設風險、外部環(huán)境風險兩類一級指標。電網(wǎng)運維建設風險反映了人員工作面臨的風險強度指標;外部環(huán)境風險指標包含了車輛平均服役年限、道路交通行使風險等兩類能反映人員出行面臨的交通風險強度指標。

電網(wǎng)設備類固有風險指標包含了設備因素、環(huán)境因素兩類一級指標。設備因素表征了電網(wǎng)設備隱患、故障出現(xiàn)率及其對電網(wǎng)運行的風險;環(huán)境因素表征了電力企業(yè)地理環(huán)境條件對電網(wǎng)安全運行帶來的風險。

網(wǎng)絡信息類指標包含了調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)外部接入數(shù)量等一類一級指標,主要表征了生產(chǎn)控制大區(qū)等網(wǎng)絡邊界擴大后的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全。

1.2.2 控制狀態(tài)風險

控制狀態(tài)風險量化指標對應固有風險分為3類。第一類是人身類指標,該指標依據(jù)海因里希事故概率法則構建了作業(yè)風險管控等人身安全風險因素;第二類是電網(wǎng)設備類和網(wǎng)絡信息類指標,主要從電網(wǎng)運行風險、設備非正常運行率、停電戶數(shù)、設備故障系數(shù)等方面,通過調(diào)度自動化、用電采集系統(tǒng)等直接獲取數(shù)據(jù),對主配電網(wǎng)設備非正常運行率、停電時戶數(shù)、故障停運率等指標進行采集及評價,建立風險控制狀態(tài)指標評價體系;第三類是網(wǎng)絡信息指標,如表2所示。

表2 控制狀態(tài)風險量化指標

1.3 評價模型

1.3.1 指標模糊關系矩陣

模糊數(shù)學的基本思想是隸屬度的思想,根據(jù)各類指標社會屬性,結(jié)合已經(jīng)獲取的各電力企業(yè)指標數(shù)據(jù)結(jié)構,應用模糊數(shù)學的方法建立了符合實際的指標隸屬函數(shù)。

1)階梯型隸屬函數(shù)

提取電力企業(yè)110 kV以上主變壓器、斷路器、GIS、二次設備運行年限以及電纜線路運維風險等指標,該類指標主要表征了電網(wǎng)設備隱患、故障出現(xiàn)率等電網(wǎng)運行風險、冰雪強度、山火強度、地址災害隱患點數(shù)據(jù)分布,滿足階梯型隸屬函數(shù)分布特征,運用偏小型計算指標量化值,如式(1)所示。

(1)

式中:α為隸屬函數(shù)為階梯型的量化指標計算值;a、b分別為指標基礎數(shù)據(jù)閾值。

2)二次拋物型隸屬函數(shù)

提取作業(yè)風險管控、消防管控、違章管控、電網(wǎng)運行風險管控成效、輸電線路防雷成效、電力設施森林草原防火工作成效等指標,該類指標滿足二次拋物型隸屬函數(shù)分布特征,運用偏小型計算指標量化值,如式(2)所示。

(2)

3)矩陣型隸屬函數(shù)

提取電力監(jiān)控系統(tǒng)風險控制率、信息安全風險控制率和電力通信系統(tǒng)設備故障系數(shù)指標,該類指標滿足矩陣型隸屬函數(shù)分布特征,運用偏小型計算指標量化值,如式(3)所示。

(3)

(4)

1.3.2 指標權重

指標權重體現(xiàn)了各評價指標對最終綜合評價指標的貢獻程度。這里采用模糊綜合評價法,分別計算了固有風險和控制狀態(tài)風險中人身、電網(wǎng)、網(wǎng)絡信息三大類指標權重。

1.3.3 模糊結(jié)果集

按照上面確定的模糊關系矩陣和指標權重,將權重向量與模糊關系矩陣通過施加合成算子可得到固有風險指標和控制狀態(tài)風險指標的模糊結(jié)果集。

(5)

模糊結(jié)果集體現(xiàn)了電力企業(yè)電網(wǎng)運行風險對各等級模糊子集的隸屬度,以向量形式方法評價分析電力企業(yè)固有安全風險高低和風險控制狀態(tài)成效。為進一步明確各電力企業(yè)綜合安全風險控制能力評價,還需對固有風險和控制狀態(tài)風險模糊結(jié)果集進一步處理。

設FRI為綜合體系模糊系統(tǒng)風險控制指標,有

(6)

由式(6)可知FRI為電力企業(yè)安全風險控制能力評價結(jié)果的定值結(jié)果,可用于量化評估各電力企業(yè)風險控制情況。當FRI數(shù)值越大時,表明電力企業(yè)安全風險控制能力較強;相反,則表明電力企業(yè)安全風險控制能力較弱。

1.4 評價修正

針對固有風險高和控制狀態(tài)風險低的“兩端企業(yè)”,FRI評價結(jié)果尚不能完全真實反映電力企業(yè)對風險控制的努力程度和風險控制成效。為切實打破基礎條件好即風險控制能力好的傳統(tǒng)風險控制評價思想禁錮,對控制狀態(tài)排序量化結(jié)果進行補償。

采用四象限修正法則,將電力企業(yè)FRI安全風險控制分布分為4類,如圖2所示。

圖2 四象限修正法則

FRI指標排序位于第一象限的企業(yè),固有風險指標值大,控制狀態(tài)風險值大,說明該類企業(yè)面臨的安全風險大,風險控制能力差。

FRI指標排序位于第二象限的企業(yè),固有風險指標值大,控制狀態(tài)風險值小,說明該類企業(yè)面臨的安全風險大,風險控制能力好。

FRI指標排序位于第三象限的企業(yè),固有風險指標值小,控制狀態(tài)風險值小,說明該類企業(yè)面臨的安全風險小,風險控制能力好。

FRI指標排序位于第四象限的企業(yè),固有風險指標值小,控制狀態(tài)風險值大,說明該類企業(yè)面臨的安全風險小,風險控制能力差。

圖3 綜合安全風險量化排序分布

2 應用成效

安全風險控制能力評價結(jié)果向電力企業(yè)安全決策者提供了風險控制狀態(tài)的量化結(jié)果反饋。該評價體系自2021年在某省級電力企業(yè)全面運行以來,所轄地市級電力企業(yè)近2年設備平均事故率下降38.8%,人身不安全事件發(fā)生率平均下降67.4%,網(wǎng)絡不安全事件發(fā)生率平均下降29.5%,地市級電力企業(yè)本質(zhì)安全水平得以有效提升。

同時,輔以“對在連續(xù)兩個評價周期內(nèi)均排序最后一名的電力企業(yè)實施警示約談”等安全管理手段,促使了安全基礎條件好的電力企業(yè)不能高枕無憂而條件薄弱的電力企業(yè)不再安于現(xiàn)狀。各電力企業(yè)通過風險控制措施,最終實現(xiàn)安全風險全面在控、可控、能控。

3 結(jié) 論

針對電力企業(yè)面臨的安全風險,以風險控制能力為聚焦點,構建了基于隸屬函數(shù)和模糊結(jié)果集的綜合安全風險控制能力模型并開展了評價應用,得到以下結(jié)論:

1)建立的固有風險和控制狀態(tài)風險指標體系綜合全面地涵蓋了電力企業(yè)在人身、電網(wǎng)、設備、信息等各方面的安全風險水平;

2)固有風險和控制狀態(tài)風險指標體系數(shù)據(jù)均采自各專業(yè)數(shù)字化信息系統(tǒng),排除了人工指標干預,確保了電力企業(yè)風險基礎數(shù)據(jù)的真實性和客觀性;

3)安全風險控制能力評價指出了電力企業(yè)單個風險指標控制薄弱環(huán)節(jié),激發(fā)了各電力企業(yè)安全管控內(nèi)生動力,扭轉(zhuǎn)了以結(jié)果為導向的風險控制目標,降低了不安全事件發(fā)生概率。