基于协调联动的电力无脚本演练情景模型研究*（电力）

              冯  杰¹，罗  迅²，张鉴燮²，于  振¹，刘  超¹

    （1．全球能源互联网研究院，北京102209；2．华东电网有限公司，上海200120）

摘要：为了实现无脚本演练，提高电力企业应急演练的成效。在分析电力企业内外部协调联动关系的基础上，借鉴霍尔三维结构模型原理，提出情景模型分为三个维度，即组织逻辑维、处置知识维、事件时间维，分析了各个维度的组成内容与逻辑关系，并根据无脚本演练的特点，将情景规则作为在情景模型的要素之一，进而构建了电力无脚本演练情景模型。将模型在实际应急演练中进行了应用，为合理设计电力无脚本演练情景提供了支持。

关键词：电力无脚本演练；协调联动；霍尔三维结构；情景模型

中图分类号：X943    doi:  10. 11731/jissn．1673 -193x．2016. 05. 028

0  引  言

    近年来，地震、台风、雨雪冰冻等自然灾害严重威胁着电力供应的安全与稳定。2014年2月4日，巴西大面积停电造成1 200万用户受影响；4月27日，日本大面积停电造成30万用户受影响，这些突发事件说明电网大面积停电的风险依然存在。为了保证电力系统的安全，提高应对电力突发事件的应急处置能力，各类电力企业不断加强应急管理工作，开展了的建设预案体系、组建应急队伍、筹备物资装备等一系列应急准备工作，而应急演练作为检验电力企业应急处置能力和应急准备水平的重要手段之一，受到电力企业以及政府和用户的高度重视，在该领域开展了多方面的研究：美国“国土安全演练与评估计划”按照组织方式界定了演练班、专题研讨会、桌面演练等七种形式的应急演练；侯慧等以中国与欧美等发达国家电力行业应急体系及演练状况为调研对象，对国内外电力行业应急演练现状进行了调研综合分析；颜晓宇等提出了一套基于情景模拟的电力应急演练设计理念，从组织体系、硬件设施、脚本编写和评价机制等方面分别进行详细阐述；吴濡生等阐述了开展应急联合演练所要达到的目的以及应该遵守的一般性原则，根据应急演练的内容和性质，将应急联合演练划分为六个阶段；解玉宾等在综合分析研究国内外演练设计相关成果基础上，提出以突发事件情景构建为要点的应急演练准备模式；刘铁民提出适用于我国突发事件应急演练的情景基本概念、分类矩阵、构建程序等理论与方法；李亦纲等对应急演练与应急准备的关系、应急演练的规划与准备、应急演练的类型选择等关键问题进行了研究。孙山针对我国民航在应对突发事件及应急管理体系存在的问题进行分析，结合对情景构建理论，建立了飞行事故情景的构建方案并进行了示范和探讨。罗通元等针对我国应急管理实际，提出了重特大生产安全事故情景的基本概念、构建流程等方法。

    在以脚本为主的应急演练中，演练的开展一般是严格按照脚本来进行的，由于演练脚本中对参演单位的演练行动都做了具体的要求。因此，对于检验和锻炼参演单位的快速反应能力和处置实战能力方面存在较大局限性，在演练的过程中，参演单位主要是按照脚本进行表“演”，没有真正的调度参演单位的主动性和应变性，不能真正的达到实战“练”兵的目的，无法客观反映参演单位的应急处置实际水平。另一方面，由于突发事件应急处置的复杂性以及在特高压基础上大电网互联的电力体系客观情况，在电力突发事件的应急处置中需要电力企业内外应急力量的协调配合，才能实现快速、高效的应急处置，而各单位的协调配合同样需要应急演练来磨合和检验。

    因此，为了解决以上传统应急演练中存在的这些问题，提高各单位之间的协调联动水平，一些电力企业逐步开始组织多部门参与的无脚本应急演练，但是在该类应急演练的开展过程中发现，由于缺乏科学的演练情景理论研究和技术支持，多部门协作的无脚本应急演练不能有效的开展。因此，本文结合霍尔三维结构模型原理，研究设计适于电力企业应急协调联动实际的无脚本演练情景模型，为电力企业无脚本演练提供支持和参考。

1  霍尔三维结构理论

    1969年，美国人霍尔(A．D．HALL)（系统工程专家）提出的一种系统工程方法论，为大型复杂的系统进行规划、组织和管理提供了一种系统的思想方法。霍尔三维结构将系统工程整个活动过程分为由时间维度、逻辑维度和知识维度所组成的三维空间机构模型，同时还考虑了为完成这些阶段和步骤所需要的各种专业知识和技能，这就形成霍尔三维结构，见图1所示。

    其中，时间维度表示按时间顺序排列系统工程活动从开始到结束的全过程，在霍尔三维结构中将时间维度分为规划、方案、研发、生产、组织、运行和改进等七个阶段；逻辑维度表示时间维度的每个阶段内所要进行的工作内容及其内在逻辑，包括确定问题、明确目标、系统融合、系统分析、系统优化、决策和实施等七个步骤；知识维度是指解决系统问题所需知识的综合体，主要包括工程、建筑、法律、商业、管理、医学、艺术及社会科学等各种知识和方法。

2  电力企业内外部协调联动分析

    在突发事件应急管理中，需要电力企业内外部应急相关部门协调联动。在分析研究电力企业应急管理管理与技术的基础上，结合企业实际研究构建了电力企业综合应急联动模式。

    在电力企业内部，分为三个层面，包括企业总部层面、省公司层面和事发单位层面，对应处置相应程度的突发事件，在每个层面内各职能部门进行内部联动。层面之间可以通过应急领导小组进行联动，也可以通过上下级职能部门之间联动，实现灵活多样的应急协调。

    对电力企业外部，应急领导小组负责与管理部门进行协调，其他外部单位由各层级的职能部门按照分工性质进行协调，外部单位可以按性质划分为管理部门、监测部门、救援部门、新闻媒体、电力用户等五个方面，具体协调联动关系如图2所示。

3  电力无脚本演练情景模型设计

    在无脚本演练组织与管理模式研究以及相关电力企业无脚本演练实践的基础上，结合霍尔三维结构模型的原理，将电力无脚本演练情景模型分为三个维度，将应急协调联动中的组织系统关系设置定为逻辑维，即组织逻辑维；将应急处置中所需要和设计的知识体系定为知识维，即处置知识维；将突发事件的产生发展规律定为时间维，即事件时间维。下面对这三个维度进行具体分析。

3.1  组织逻辑维

    根据电力企业内外部协调联动的分析，电力突发事件的应急处置需要内部和外部两方面的应急处置力量。在无脚本演练的情景构建中，既要考虑电力企业内部组织层级和专业分工，理清上下级单位之间、各专业部门之间的配合逻辑。同是也要将外部相关单位的功能和影响纳入到演练情景中，梳理企业内部和外部单位之间信息流、物资流、资金流的交互关系。具体关系如图3所示。

3.2处置知识维

    在电力无脚本演练的情景构建中，需要有多方面的知识信息进行支撑。①应急演练是指各级人民政府及其部门、企事业单位、社会团体等（以下统称演练组织单位）组织相关单位及人员，依据有关应急预案，模拟应对突发事件的活动。在情景构建中要充分与电力企业的应急预案体系相结合。②电力企业应急演练的根本目的是保障电力系统的安全与稳定，演练情景的构建必须充分、客观的体现出电力体系的实际情况，包括线路关系、厂站位置、运行状态等信息。③应急演练情景的构建还应将客观因素考虑在内，客观环境不仅包括气象、地理等自然环境，还包括交通、通信等社会条件。综上，处置知识维中所涉及到的知识如表1所示。

3.3事件时间维

    应急演练发展过程是围绕突发事件的产生、演化、控制、结束这一时间轴而进行，如图4所示，因此，在演练情景的构建中应通过风险分析、案例研究等方法，设计出合理的突发事件演化情景，使整个演练过程贴合实际，同时也反映出突发事件的多变性和复杂性。

3.4情景规则

    由于是无脚本演练，参加单位无法预知对将要面对的情景，因此，其可能采取的应急处置措施对于应急演练的组织者和评估者而言也是不可预知的。所以，需要结合应急处置的经验、应急管理的实际以及分析研究的成果等知识和方法，设计演练情景内在的逻辑规则，以控制无脚本演练的过程，同时也可以作为评价参演单位应急处置成效的依据。

3.5情景模型构建

    通过研究得到，电力无脚本演练情景构建模型包括组织逻辑维、处置知识维、事件时间维以及内在的情景规矩，共同构成了情景结构模型，如图5所示。该模型在电力无脚本演练中的运用方法如下：

    1)电力企业在准备无脚本演练时应成立演练领导组、演练策划组、演练导调组、现场演练组、演练评估组等工作组，以实现无脚本演练情景的构建和实施。

    2)演练策划组根据演练领导组提出应急演练的需求和现场演练组的客观情况构建相应的演练情景。

    3)演练导调组将处置知识维中的信息按照事件时间维的先后顺序推送到组织逻辑维中的现场演练组相关单位，各单位根据情景自主的采取应急处置任务，演练导调组按照情景规则推进和控制演练的进程。

    4)演练评估组对现场演练组各单位的应急处置任务的执行情况进行评估，并提供改进意见。

4  模型应用实例

    以某市处置由于暴雨造成的电网大面积停电事件“无脚本”演练为例。通过上述模型设计具体的演练情景。

4.1  事件时间维设计

    1)事件产生：某月某日夜晚，某市东南部开始出现大暴雨，短时降雨量达到180 mm。风力10~11级，阵风12级。暴雨造成东南部区域5回220 kV线路相继跳闸，引发4座220 kV变电站全停，损失负荷105万kW，占到该市事故前总负荷的21. 8%。

    2)事件演化：由于供电负荷损失，造成市南区全部停电。事故共造成包括人民政府、火车站、移动公司、市立医院、石油化工厂在内的5个一级重要用户，以及其他18个二级重要用户全部停电。

    停电造成了交通拥堵、通讯中断、电梯困人、抢修人员受伤、手术中断等衍生事件，同时造成引发社会上一些负面的传言消息。

    3)事件控制：市处置电网大面积停电事件应急指挥部，启动应急响应，组织供电公司全力抢修，安排公安、交通、消防、气象、医疗等部门做好相应的应急处置工作。

    供电公司首先向5个一级重要用户提供应急发电车支持，同时派出运检人员对跳闸线路进行巡视。巡视发现5回220 kV线路相继跳闸的原因是由于强降雨导致山体泥石流滑坡，造成最靠近山体的三基220 kV线路杆塔倾倒。供电公司迅速调集抢修人员和设备进行现场处置。

    4)事件结束：通过供电公司员工紧急抢修，市南区电力用户相继恢复供电，恢复送电负荷已累计达到全部停电负荷的98%，市处置电网大面积停电事件应急指挥部宣布停止应急响应。

4.2组织逻辑维设计

    演练情景中涉及到的外部单位包括：市处置电网大面积停电事件应急指挥部、市发改委等管理部门；公安局、交管局、消防队、气象局、通讯公司、医院等救援部门；宣传部、电视台、广播台等宣传部门；人民政府、火车站、移动公司、市立医院、石油化工厂等停电用户。

4.3处置知识维设计

    1)应急预案方面：停电抢修预案、应急保电预案、交通疏导预案、人员救护预案、舆情应对预案等。

    2)电力系统方面：停电范围资料、线路接线资料、变电站运行资料、杆塔类型资料等。

    3)自然环境方面：雨量变化、风力大小、地理位置、地质条件等。

    4)社会条件方面：电力用户信息，公安局、交管局、消防队、气象局、通讯公司、医院等救援部门的信息等。

4.4情景规则设计

    情景规则设计包括的内容有：协调联动规则、衍生事件与抢修进程关系规则、有序复电规则、抢修资源调配规则等。

4.5模型作用与相互关系分析

    通过对事件时间维的设计，对无脚本演练的进度和难度进行控制，确定事件的进展时间，将演练进度控制在规定的范围内，调整事件的复杂程度，可以实现对演练难易程度的控制；事件时间维确定了演练情景的主线，是其他两个维度设计的基础。

    通过对组织逻辑维的设计，明确无脚本演练的主体布局，按照演练的目的和需要，确定参演的单位和部门，理清相关主体之间的联动关系；组织逻辑维是处置知识维设计的前提，在参演主体确定的基础上，才能确定具体的知识支持材料。

    通过对处置知识维的设计，可以为无脚本演练的评估提供支持和依据，检验各参演单位在无脚本演练中对应急预案熟悉程度，及其处置实际问题、应对灾害环境、协调社会资源的能力；处置知识维是对组织逻辑维中参演主体在无脚本演练中应急处置措施的评判依据，是演练情景中确定预期行动的基础。

5  结  论

    本文分析的电力应急管理中的协调联动关系，在此基础上，借鉴霍尔三维结构模型的原理，构建了基于协调联动的电力无脚本演练情景模型，包括组织逻辑维、处置知识维、事件时间维和情景规则四个部分，提出了各维度中包含的内容以及情景规则的作用，进而对情景构建模型的运用流程进行了设计，确定了演练情景在电力无脚本演练中的关系机理。电力无脚本情景模型在某市的应急演练情景设计中进行了应用，使情景任务相关内容的设计更加明确，理清了各情景要素的逻辑关系，为无脚本演练在电力企业内的开展提供了技术支持。