基于協調聯動的電力無腳本演練情景模型研究*（電力）

              馮  杰¹，羅  迅²，張鑒燮²，于  振¹，劉  超¹

    （1．全球能源互聯網研究院，北京102209；2．華東電網有限公司，上海200120）

摘要：為了實現無腳本演練，提高電力企業應急演練的成效。在分析電力企業內外部協調聯動關系的基礎上，借鑒霍爾三維結構模型原理，提出情景模型分為三個維度，即組織邏輯維、處置知識維、事件時間維，分析了各個維度的組成內容與邏輯關系，并根據無腳本演練的特點，將情景規則作為在情景模型的要素之一，進而構建了電力無腳本演練情景模型。將模型在實際應急演練中進行了應用，為合理設計電力無腳本演練情景提供了支持。

關鍵詞：電力無腳本演練；協調聯動；霍爾三維結構；情景模型

中圖分類號：X943    doi:  10. 11731/jissn．1673 -193x．2016. 05. 028

0  引  言

    近年來，地震、臺風、雨雪冰凍等自然災害嚴重威脅著電力供應的安全與穩定。2014年2月4日，巴西大面積停電造成1 200萬用戶受影響；4月27日，日本大面積停電造成30萬用戶受影響，這些突發事件說明電網大面積停電的風險依然存在。為了保證電力系統的安全，提高應對電力突發事件的應急處置能力，各類電力企業不斷加強應急管理工作，開展了的建設預案體系、組建應急隊伍、籌備物資裝備等一系列應急準備工作，而應急演練作為檢驗電力企業應急處置能力和應急準備水平的重要手段之一，受到電力企業以及政府和用戶的高度重視，在該領域開展了多方面的研究：美國“國土安全演練與評估計劃”按照組織方式界定了演練班、專題研討會、桌面演練等七種形式的應急演練；侯慧等以中國與歐美等發達國家電力行業應急體系及演練狀況為調研對象，對國內外電力行業應急演練現狀進行了調研綜合分析；顏曉宇等提出了一套基于情景模擬的電力應急演練設計理念，從組織體系、硬件設施、腳本編寫和評價機制等方面分別進行詳細闡述；吳濡生等闡述了開展應急聯合演練所要達到的目的以及應該遵守的一般性原則，根據應急演練的內容和性質，將應急聯合演練劃分為六個階段；解玉賓等在綜合分析研究國內外演練設計相關成果基礎上，提出以突發事件情景構建為要點的應急演練準備模式；劉鐵民提出適用于我國突發事件應急演練的情景基本概念、分類矩陣、構建程序等理論與方法；李亦綱等對應急演練與應急準備的關系、應急演練的規劃與準備、應急演練的類型選擇等關鍵問題進行了研究。孫山針對我國民航在應對突發事件及應急管理體系存在的問題進行分析，結合對情景構建理論，建立了飛行事故情景的構建方案并進行了示范和探討。羅通元等針對我國應急管理實際，提出了重特大生產安全事故情景的基本概念、構建流程等方法。

    在以腳本為主的應急演練中，演練的開展一般是嚴格按照腳本來進行的，由于演練腳本中對參演單位的演練行動都做了具體的要求。因此，對于檢驗和鍛煉參演單位的快速反應能力和處置實戰能力方面存在較大局限性，在演練的過程中，參演單位主要是按照腳本進行表“演”，沒有真正的調度參演單位的主動性和應變性，不能真正的達到實戰“練”兵的目的，無法客觀反映參演單位的應急處置實際水平。另一方面，由于突發事件應急處置的復雜性以及在特高壓基礎上大電網互聯的電力體系客觀情況，在電力突發事件的應急處置中需要電力企業內外應急力量的協調配合，才能實現快速、高效的應急處置，而各單位的協調配合同樣需要應急演練來磨合和檢驗。

    因此，為了解決以上傳統應急演練中存在的這些問題，提高各單位之間的協調聯動水平，一些電力企業逐步開始組織多部門參與的無腳本應急演練，但是在該類應急演練的開展過程中發現，由于缺乏科學的演練情景理論研究和技術支持，多部門協作的無腳本應急演練不能有效的開展。因此，本文結合霍爾三維結構模型原理，研究設計適于電力企業應急協調聯動實際的無腳本演練情景模型，為電力企業無腳本演練提供支持和參考。

1  霍爾三維結構理論

    1969年，美國人霍爾(A．D．HALL)（系統工程專家）提出的一種系統工程方法論，為大型復雜的系統進行規劃、組織和管理提供了一種系統的思想方法?；魻柸�維結構將系統工程整個活動過程分為由時間維度、邏輯維度和知識維度所組成的三維空間機構模型，同時還考慮了為完成這些階段和步驟所需要的各種專業知識和技能，這就形成霍爾三維結構，見圖1所示。

    其中，時間維度表示按時間順序排列系統工程活動從開始到結束的全過程，在霍爾三維結構中將時間維度分為規劃、方案、研發、生產、組織、運行和改進等七個階段；邏輯維度表示時間維度的每個階段內所要進行的工作內容及其內在邏輯，包括確定問題、明確目標、系統融合、系統分析、系統優化、決策和實施等七個步驟；知識維度是指解決系統問題所需知識的綜合體，主要包括工程、建筑、法律、商業、管理、醫學、藝術及社會科學等各種知識和方法。

2  電力企業內外部協調聯動分析

    在突發事件應急管理中，需要電力企業內外部應急相關部門協調聯動。在分析研究電力企業應急管理管理與技術的基礎上，結合企業實際研究構建了電力企業綜合應急聯動模式。

    在電力企業內部，分為三個層面，包括企業總部層面、省公司層面和事發單位層面，對應處置相應程度的突發事件，在每個層面內各職能部門進行內部聯動。層面之間可以通過應急領導小組進行聯動，也可以通過上下級職能部門之間聯動，實現靈活多樣的應急協調。

    對電力企業外部，應急領導小組負責與管理部門進行協調，其他外部單位由各層級的職能部門按照分工性質進行協調，外部單位可以按性質劃分為管理部門、監測部門、救援部門、新聞媒體、電力用戶等五個方面，具體協調聯動關系如圖2所示。

3  電力無腳本演練情景模型設計

    在無腳本演練組織與管理模式研究以及相關電力企業無腳本演練實踐的基礎上，結合霍爾三維結構模型的原理，將電力無腳本演練情景模型分為三個維度，將應急協調聯動中的組織系統關系設置定為邏輯維，即組織邏輯維；將應急處置中所需要和設計的知識體系定為知識維，即處置知識維；將突發事件的產生發展規律定為時間維，即事件時間維。下面對這三個維度進行具體分析。

3.1  組織邏輯維

    根據電力企業內外部協調聯動的分析，電力突發事件的應急處置需要內部和外部兩方面的應急處置力量。在無腳本演練的情景構建中，既要考慮電力企業內部組織層級和專業分工，理清上下級單位之間、各專業部門之間的配合邏輯。同是也要將外部相關單位的功能和影響納入到演練情景中，梳理企業內部和外部單位之間信息流、物資流、資金流的交互關系。具體關系如圖3所示。

3.2處置知識維

    在電力無腳本演練的情景構建中，需要有多方面的知識信息進行支撐。①應急演練是指各級人民政府及其部門、企事業單位、社會團體等（以下統稱演練組織單位）組織相關單位及人員，依據有關應急預案，模擬應對突發事件的活動。在情景構建中要充分與電力企業的應急預案體系相結合。②電力企業應急演練的根本目的是保障電力系統的安全與穩定，演練情景的構建必須充分、客觀的體現出電力體系的實際情況，包括線路關系、廠站位置、運行狀態等信息。③應急演練情景的構建還應將客觀因素考慮在內，客觀環境不僅包括氣象、地理等自然環境，還包括交通、通信等社會條件。綜上，處置知識維中所涉及到的知識如表1所示。

3.3事件時間維

    應急演練發展過程是圍繞突發事件的產生、演化、控制、結束這一時間軸而進行，如圖4所示，因此，在演練情景的構建中應通過風險分析、案例研究等方法，設計出合理的突發事件演化情景，使整個演練過程貼合實際，同時也反映出突發事件的多變性和復雜性。

3.4情景規則

    由于是無腳本演練，參加單位無法預知對將要面對的情景，因此，其可能采取的應急處置措施對于應急演練的組織者和評估者而言也是不可預知的。所以，需要結合應急處置的經驗、應急管理的實際以及分析研究的成果等知識和方法，設計演練情景內在的邏輯規則，以控制無腳本演練的過程，同時也可以作為評價參演單位應急處置成效的依據。

3.5情景模型構建

    通過研究得到，電力無腳本演練情景構建模型包括組織邏輯維、處置知識維、事件時間維以及內在的情景規矩，共同構成了情景結構模型，如圖5所示。該模型在電力無腳本演練中的運用方法如下：

    1)電力企業在準備無腳本演練時應成立演練領導組、演練策劃組、演練導調組、現場演練組、演練評估組等工作組，以實現無腳本演練情景的構建和實施。

    2)演練策劃組根據演練領導組提出應急演練的需求和現場演練組的客觀情況構建相應的演練情景。

    3)演練導調組將處置知識維中的信息按照事件時間維的先后順序推送到組織邏輯維中的現場演練組相關單位，各單位根據情景自主的采取應急處置任務，演練導調組按照情景規則推進和控制演練的進程。

    4)演練評估組對現場演練組各單位的應急處置任務的執行情況進行評估，并提供改進意見。

4  模型應用實例

    以某市處置由于暴雨造成的電網大面積停電事件“無腳本”演練為例。通過上述模型設計具體的演練情景。

4.1  事件時間維設計

    1)事件產生：某月某日夜晚，某市東南部開始出現大暴雨，短時降雨量達到180 mm。風力10~11級，陣風12級。暴雨造成東南部區域5回220 kV線路相繼跳閘，引發4座220 kV變電站全停，損失負荷105萬kW，占到該市事故前總負荷的21. 8%。

    2)事件演化：由于供電負荷損失，造成市南區全部停電。事故共造成包括人民政府、火車站、移動公司、市立醫院、石油化工廠在內的5個一級重要用戶，以及其他18個二級重要用戶全部停電。

    停電造成了交通擁堵、通訊中斷、電梯困人、搶修人員受傷、手術中斷等衍生事件，同時造成引發社會上一些負面的傳言消息。

    3)事件控制：市處置電網大面積停電事件應急指揮部，啟動應急響應，組織供電公司全力搶修，安排公安、交通、消防、氣象、醫療等部門做好相應的應急處置工作。

    供電公司首先向5個一級重要用戶提供應急發電車支持，同時派出運檢人員對跳閘線路進行巡視。巡視發現5回220 kV線路相繼跳閘的原因是由于強降雨導致山體泥石流滑坡，造成最靠近山體的三基220 kV線路桿塔傾倒。供電公司迅速調集搶修人員和設備進行現場處置。

    4)事件結束：通過供電公司員工緊急搶修，市南區電力用戶相繼恢復供電，恢復送電負荷已累計達到全部停電負荷的98%，市處置電網大面積停電事件應急指揮部宣布停止應急響應。

4.2組織邏輯維設計

    演練情景中涉及到的外部單位包括：市處置電網大面積停電事件應急指揮部、市發改委等管理部門；公安局、交管局、消防隊、氣象局、通訊公司、醫院等救援部門；宣傳部、電視臺、廣播臺等宣傳部門；人民政府、火車站、移動公司、市立醫院、石油化工廠等停電用戶。

4.3處置知識維設計

    1)應急預案方面：停電搶修預案、應急保電預案、交通疏導預案、人員救護預案、輿情應對預案等。

    2)電力系統方面：停電范圍資料、線路接線資料、變電站運行資料、桿塔類型資料等。

    3)自然環境方面：雨量變化、風力大小、地理位置、地質條件等。

    4)社會條件方面：電力用戶信息，公安局、交管局、消防隊、氣象局、通訊公司、醫院等救援部門的信息等。

4.4情景規則設計

    情景規則設計包括的內容有：協調聯動規則、衍生事件與搶修進程關系規則、有序復電規則、搶修資源調配規則等。

4.5模型作用與相互關系分析

    通過對事件時間維的設計，對無腳本演練的進度和難度進行控制，確定事件的進展時間，將演練進度控制在規定的范圍內，調整事件的復雜程度，可以實現對演練難易程度的控制；事件時間維確定了演練情景的主線，是其他兩個維度設計的基礎。

    通過對組織邏輯維的設計，明確無腳本演練的主體布局，按照演練的目的和需要，確定參演的單位和部門，理清相關主體之間的聯動關系；組織邏輯維是處置知識維設計的前提，在參演主體確定的基礎上，才能確定具體的知識支持材料。

    通過對處置知識維的設計，可以為無腳本演練的評估提供支持和依據，檢驗各參演單位在無腳本演練中對應急預案熟悉程度，及其處置實際問題、應對災害環境、協調社會資源的能力；處置知識維是對組織邏輯維中參演主體在無腳本演練中應急處置措施的評判依據，是演練情景中確定預期行動的基礎。

5  結  論

    本文分析的電力應急管理中的協調聯動關系，在此基礎上，借鑒霍爾三維結構模型的原理，構建了基于協調聯動的電力無腳本演練情景模型，包括組織邏輯維、處置知識維、事件時間維和情景規則四個部分，提出了各維度中包含的內容以及情景規則的作用，進而對情景構建模型的運用流程進行了設計，確定了演練情景在電力無腳本演練中的關系機理。電力無腳本情景模型在某市的應急演練情景設計中進行了應用，使情景任務相關內容的設計更加明確，理清了各情景要素的邏輯關系，為無腳本演練在電力企業內的開展提供了技術支持。