（技术经济及管理专业论文）区域电网突发事件应急管理研究.pdf

安全可靠性也提出了 损失，甚至会导致整 少突发事件的发生、 应急管理理论，结合 根据电网突发事件影 响程度，运用证据理论，建立了电网突发事件分级评价模型。定义了电网突发事件 与电网管理者的博弈关系，从博弈论的角度分析电网突发事件处理的决策过程，提 出了基于贝叶斯均衡的电网应急管理决策模型。根据电网应急管理一般流程，建立 了基于置信度准则的电网企业突发事件应急管理能力模糊熵权评价模型。 关键词：应急管理，突发事件分级，d s 证据理论，贝叶斯均衡，模糊综合评价 a b s t r a c t t h ed e v e l o p m e n to fs o c i e t ya n de c o n o m i ci n c r e a s e st h ed e m a n do fe l e c t r i cp o w e r w i t hm o r es t a b i l i t yi np o w e rs y s t e m l a r g ea r e ab l a c k o u tw i l lc a u s eg r e a te c o n o m i c a l l o s s e s ，e v e nl e a dt ot h ed a m a g eo fs o c i a ls y s t e m t h e r e f o r e ，r e s e a r c ho ne m e r g e n c y m a n a g e m e n tf o rp o w e rs y s t e mi so fg r e a tt h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c et or e d u c e t h e i ro c c u r r e n c ea n dt h el o s s e st h e yb r i n g b a s e do nt h eg e n e r a lt h e o r yo fe m e r g e n c y m a n a g e m e n ta n dc o m b i n e dw i t ht h ec h a r a c t e r i s t i c so fp o w e rg r i dm a n u f a c t u r e ra n d o p e r a t i o n ，t h ee m e r g e n c ym a n a g e m e n ts y s t e mt od e a lw i t he m e r g e n c ye v e n t sf o r r e g i o n a lp o w e rg r i di se s t a b l i s h e d a c c o r d i n gt ot h ea f f e c t i n ge x t e n to ft h ep o w e rg r i d e m e r g e n c ye v e n t s ，t h ee m e r g e n c yg r a d ee v a l u a t i o nm o d e lf o rp o w e rg r i di ss e tu pw i t h e v i d e n c et h e o r y t h eg a m er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h eg r i de m e r g e n te v e n t sa n dt h eg r i d g o v e r n o rw a sd e f i n e d w h a t sm o r e ，t h ef r a m e w o r kf o re m e r g e n c ym a n a g e m e n t d e c i s i o n - m a k i n gi sp r o p o s e db a s e do nb a y e s i a ne q u i l i b r i u m a tl a s t ，t h em o d e lo f e n t r o p yw e i g h tf u z z yc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o nf o r g r i de n t e r p r i s ee m e r g e n c y m a n a g e m e n ta b i l i t yb a s e do nc o n f i d e n c ec r i t e r i o n k e y w o r d s ：e m e r g e n c ym a n a g e m e n t ，g r a d eo fe m e r g e n te v e n t s ，d se v i d e n c et h e o r y , b a y e s i a ne q u i l i b r i u m ，f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n 华北电力人学硕十学位论文 目录 中文摘要 英文摘要 第一章引言1 1 1 选题背景及意义l 1 2 文献综述2 1 2 1 国外应急管理研究现状及应用2 1 2 2 国内应急管理研究现状及应用4 1 2 3 电网应急管理研究现状5 1 3 课题研究内容6 第二章电网突发事件应急管理体系分析8 2 1 电网突发事件及其特点8 2 1 1 电网突发事件的特点8 2 1 2 电网突发事件的分类8 2 2 电网突发事件应急管理9 2 2 1 电网应急管理定义9 2 2 2 电网应急管理与风险管理1l 2 3 区域电网突应急管理体系研究1 l 2 3 1 区域电网应急管理体系构建原则1 l 2 3 2 区域电网应急管理体系构建的目标1 2 2 3 3 区域电网应急管理体系建设内容1 3 第三章电网突发事件分级1 8 3 1 突发事件分级基本理论18 3 2 电网突发事件分级及研究思路1 9 3 2 1 电网突发事件分级的特点1 9 3 2 2 电网突发事件分级的作用2 0 3 2 3 电网突发事件分级研究框架2 1 3 3 层次结构模型2 2 3 3 1 电网突发事件分级评价指标体系2 2 3 3 2 指标内涵一2 2 3 4 指标权重的设置2 4 华北电力人学硕 ：学位论文 3 5 定量评价模型2 7 3 5 1 证据理论2 7 3 5 2 基于d s 证据理论电网突发事件分级评价模型2 9 3 6 实例分析3 0 第四章电网突发事件应急决策研究3 3 4 1 电网突发事件应急管理博弈模型3 3 4 2 基于贝叶斯均衡的电网应急管理决策3 6 4 2 1 贝叶斯法则3 6 4 2 2 基于贝叶斯的动态应急方案选择3 7 第五章电网突发事件应急管理能力评价4 0 5 1 电网应急管理能力评价特点4 0 5 2 电网应急管理能力评价体系的建立4 l 5 2 1 评价体系建立原则4 l 5 2 2 评价体系建立思路4 1 5 2 3 电网应急管理评价指标体系4 2 5 3 熵权模糊综合评价4 3 5 3 1 熵权系数权重确定4 3 5 3 2 单层次模糊综合评价4 4 5 3 3 多层次模糊综合评价4 5 5 3 4 识别准则4 5 5 4 实例分析4 6 第六章结论。5 0 参考文献5 l 致谢5 4 在学校期间发表论文和参加科研情况5 5 华北电力大学硕士学位论文 1 1 选题背景及意义 第一章引言 2 0 0 8 年初，我国南方地区经历了一场巨大的突发性冰雪灾害，造成了该地区输 电线路覆冰覆雪严重，各地电网发生多处倒塔、断线等重大灾情，迫使南方地区大 面积供电中断，部分区域孤网运行，大机组、大容量、高参数机组无济于事，受端 系统负荷中心、重要城镇缺乏电源支撑，数亿人口正常的生产生活受停电影响，数 千万民众长时问处于无电的煎熬中。由于供电中断引发一系列次生灾害：火车停运、 机场关闭、房室倒塌、电煤紧缺、企业停产、通信停止、高速公路封道、大量旅客 滞留中国又一次面临继1 9 9 8 年特大洪水、2 0 0 3 年s a r s 危机之后的全国性重大 灾害。从表面上来看，此次电网遭遇的冰雪灾害是由于电厂储备煤短缺并且又遭遇 煤炭生产、运输的瓶颈，缺乏准确有效的气象预警，南方高压输电线铁塔的设计未 考虑到如此大规模的暴雪结冰天气，南方缺少清除积雪的经验、缺乏破除冻冰的设 备等原因造成的。与此同时，由于政府相关部门和电网企业应对突发事件应急准备 不足，缺少正确有力的危机管理预案，应急处置不及时，造成灾害没有得到及时有 效控制，进一步加剧了灾害的影响程度。这已经不是单纯的“天灾”，也不是一般的“人 祸”，而是一种“复合型灾害”【1 1 1 2 1 。 电力是公用性基础行业。电力事故不仅会给电力企业带来严重的经济损失，更 严重的是可能会给社会正常的生产生活造成巨大的灾难。当前，我国电力工业j 下处 在快速发展阶段，随着我国南北互供、西电东送、全国联网的推进，我国已进入大 电网、高电压、大机组、高自动化的发展阶段，大容量、超高压、交直流混合、长 距离输电工程的不断投入运行，使电力系统的复杂性明显增加，我国电网的规模和 电力交换的规模都在不断扩大。电网安全运行面临新的形势，出现新的问题，电网 安全压力也随之增大。主要表现在：随着社会进步、经济发展和文明程度的提高， 现代社会对电力的依赖性越来越强，对电网安全可靠性的要求也越来越高；受电煤 供应短缺、水电来水不均衡、恶劣天气增多、电力设施屡遭外力破坏等各种不利因 素的影响，电网的安全稳定运行面临正着严重威胁，有些还造成了重大安全事故的 发生：电力供应紧张和电网结构相对薄弱，电网安全稳定运行承受着巨大的压力； 跨区电网规模不断扩大，电网负荷越来越高，条件越来越复杂，大电网的安全运行 风险不断增大，大电网事故的影响面和影响程度越来越大；除了传统的电网安全威 胁以外，由于电力体制改革的深化和电力生产运行外部环境的变化，电网系统出现 新的矛盾，给电网稳定运行带来了新的挑战。这些情况都给我国电网安全带来自玎所 未有的压力和挑战，电网安全风险随之增大【3 l f 训。 华北电力大学硕i ：学位论文 在这种背景下，为了科学有效的应对电网突发事件，电网突发事件应急管理研 究显得越发重要。电网突发事件应急管理主要包括事故的预防；应急预案的建立、 突发事件的预警、事故发生后的应急处置以及系统的恢复和评价等内容。通过采取 这些应急管理措施，可以有效地减轻电网突发事件带来的危害，通过电网事故预警 和应急管理系统的建立可以有效的降低事故的影响以及防止事故进一步恶化，争取 在最短的时间内恢复电网正常运行。 因此，电网应急管理研究对于电网企业处理电网突发事件有着重要的现实意 义。在事故发生前，电网管理者就可以通过系统性的管理从整体上对电网运行的危 险源以及发生事故后可能的各种结果进行全面的掌握，并借此建立各种应急预案， 采取充分的措施来预防事故的发生，即使事故发生了，也可以有效的避免措手不及 指挥失误，从而能够及时实施相应的预案，在最大可能的限度里，将事故的损失减 小到最低。 1 2 文献综述 为了有效应对各种可能的突发事件，世界上很多国家建立了统一的应急管理体 系，包括与紧急管理有关的组织机构、法律体系、应急知识普及等。如美国、俄罗 斯等国家的政府都设立了专门的应对突发事件的管理机构。有的国家虽然没有设立 专门的管理机构，但通过立法的手段来应对各种突发事件，比如以色列制定了紧急 状态法，通过法律的方式来协调各种社会资源以应对紧急突发情况。这些国家的事 故紧急处理程序及相关经验，都可以为我们研究突发事件应急管理提供参考和帮 助。 1 2 1 国外应急管理研究现状及应用 2 0 世纪七八十年代，国外陆续出现了一系列对企业安全生成造成严重冲击的 突发事件，这些突发事件不是企业生产经营过程中逐渐形成的，也不能通过以往的 经营管理理论加以解决，例如1 9 7 9 年美国三厘岛核电站放射性物质泄漏事故、1 9 8 4 年印度博帕尔毒气渗漏事故等。这些突发的生产事故使企业进一步意识到突发事件 应急管理的重要性。西方的一些跨国公司从2 0 世纪8 0 年代开始进行应急管理研究， 取得了许多研究成果，例如对办公楼可能发生的突发事件的预警研究【5 】，针对对方 事件处理过程中发挥专业人员作用的研究【6 】，对突发火灾的应急管理研究等。史泰 芬安德尔在1 9 8 5 年出版了他主编的研究文集企业危机管理，内容包括企业危 机管理的环境、预警方法、危机处置、危机决策方法等【7 1 。 进入2 0 世纪9 0 年代以后，国外对企业应急管理的研究进一步深入，取得了一 大批相关的研究成果。如1 9 9 5 年拉尔夫理奇出版了专门针对中小企业应急管理的 2 南i s 】，2 0 0 0 年珍妮里德出版 筑业的应急管理计划编制及与 传媒的关系【9 】等。在美国9 l l 事件之后，美国进一步完善了国家应急救灾管理体 制，成立了国土安全部，全面负责事关国家安全的应急事务，同时大幅度增加财政 投入，使其应对社会突发事件的能力得到进一步的加强【l 们。 其他具有代表性的应急管理研究还包括以下几方面： d v i dl b a k u l i ，m a c g r e g o rs m i t h ( 1 9 9 6 ) 研究了突发事故人员撤离的网络资源 配置问题，对人员撤离问题( e m e r g e n c ye v a c u a t i o np r o b l e m ) 进行了深入研究。假 设在建筑物内或某个区域内设计一个尺寸合适的流通空间，运用排队论的基本理论 和方法，建立了可以使流量最大，同时滞留成本和流通成本相对较小的人员撤离模 型。【1 l j e n k i n s ( 2 0 0 0 ) 对预案编制问题进行了研究，他认为鉴于人力和资源的有限 性，预案的编制不可能对所有可能发生的灾害进行研究并且编制相应的预案。在此 限制下，应当选择一些特定的突发事件情景进行深入研究，并制定出相应的应对措 施，并且如果将这些选择出来的情景进行组合，形成其他所有可以预知的灾害情况， 相应的处置措施也就随即产生了。其核心方法就是按所有灾害的特征( 灾害、时间、 地点) 进行分类，然后考虑入选的灾害情形的风险程度，其中灾害的风险程度= 可能 性木破坏性，即对各种情景进行度量，并在此基础上建立整数规划模型，使得所有 选取的情景的覆盖程度之和最大。【1 2 】 m c r i c h t o n ，r f l i n ( 2 0 0 1 ) 研究了应急预案管理中的培训和演练，建立了一套 专门为了提高应急管理组织的决策和判断能力而设计的的培训游戏。其主要方法是 按照设计好的场景和事故情况，不同的参与者扮演特定的角色，在信息不完整、状 态不明了的模拟状态下处理假象的问题。【】 为了有效地实现信息共享，u t e d y m o n 针对现存的关于紧急突发事件和灾害的 标志和与之相关的专业词汇做了调查和统计，建议各组织机构应当建立统一的符号 和标准来进行信息交流【i4 1 。儿w y b o y 研究了预防森林火灾和营救的决策支持系统， 通过应用计算机系统实现对火灾的实时监控。该系统的创新之处在于对不同国家的 多个营救小组的数据共享和信息互联。 另外，o d e db e r m a n ( 2 0 0 3 ) 、a s a dt a v a k o l i ( 2 0 0 4 ) 等对事故应急管理中的应 急机构选址和布局进行了研究【1 5 】f 1 6 】【1 7 】【i8 1 ，r o b e r t l b i s h o p ，r i c h a r dc l a r s o n ， m o h a n r a k e l l a a ( 2 0 0 3 ) 等对应急系统得可靠性评价进行了研究【1 9 】【2 0 】【2 l 】。在应急管 理方法上，针对某一专门的行业，国外应急管理系统也在逐步趋于完善。例如，英 国煤炭公司技术部和诺丁汉大学将以往事故数据加以分析并得出有效的应急控制 及处理措施，建立了矿井火灾指挥专家系统，实现了煤炭事故预警与事故发生后的 3 华北电力大学硕：上学位论文 应急决策。此外，国外有许多专业致力于过程安全工作管理的公司，其操作方式可 概括为：过程安全管理、危险识别、后果分析、风险分析、训练、应急预案，改变 了针对某一事故隐患制定应急预案不可避免的零散、孤立、局限性的特点，使以风 险识别、分析、控制为基础的应急管理更具有系统性和实用性，对我国安全事故应 急管理具有重要借鉴意义。 现代应急管理最初是从西方发达国家发起的。因为它的应用性很强，所以世界 上许多国家已经设立专门性的权威处置机构，统一应对和处置突发事件。 美国早在七十年代初期为了应对国内突发事件，成立了联邦应急管理署 ( f e d e r a le m e r g e n c ym a n a g e m e n ta g e n c y ) ，通过立法将全国1 0 0 多个联邦应急机 构的职能进行统一集中管理【2 引。f e m a 是政府一个独立的联邦机构，其署长直接 由总统提名任命，直接向总统负责，各个联邦和州均设有应急救援委员会，负责指 挥和协调应急管理工作。 俄罗斯近年来针对灾害及各种突发事件专门成立了“紧急事务和消除自然灾害 事务部”，全面负责整个国家人为和自然灾害应急救援的统一指挥和协调。该机构 是俄罗斯安全减灾应急的主要部门。 同本近年成立了防灾省，建立了从中央到地方的防灾减灾信息系统及应急反应 系统，在内阁增加安全保障会议的职能、在总理府新设相当于副部长级的风险管理 总监和内阁风险管理中心。一旦国家发生重大灾难事件，同本政府首相将担任总指 挥【2 3 1 。 1 2 2 国内应急管理研究现状及应用 在我国古代思想体系中就已经包含了一些对突发事件的应急管理理念。如孔子 就曾提出“凡事，预则立，不预则废”，又说“事前定，则不困；行前定，则不疚； 道前定，则不穷”。我国古代著作周易中也包含了对突发事件的预警等应急管 理思想，但都没有形成系统的管理体系。 应急管理学作为一门独立学科引入中国的时间并不长，学术界和理论界在这一 领域的专门研究尚不多见，它的研究处于相对薄弱的发展阶段。自非典等一系列重 大突发事件发生以来，应急管理理论研究及其应急体系的的构建成了目前我国政府 和学术界共同关注的热门话题。各方面专家学者从社会学、政治学、经济学等视角 对应急管理重要性以及如何构建应急管理体系等问题进行了探讨。 袁辉【2 4 】运用系统论、决策论、突变论、控制论的原理和方法，细致深入地分析 了重大突发事件发生机理，指出突发事件具有突发性、严重性和紧迫性三大特征。 突发事件的发生是由于人、物、环境的原因所引起的，并对突发事件的分类进行了 论述。最后对以重大突发事件为对象的应急决策进行了探讨和研究，旨在提高应急 4 华北电力人学硕士学位论文 决策的科学性和时效性。苏桂武、高庆华、黄崇福等对事故灾害风险特征、风险要 素指标体系、评价模型等进行了广泛探索【2 5 】【2 6 1 。董有尔运用运筹学的方法，根据突 发事件的发生规律，建立了处置处于萌芽状态的突发事件的数学模型，探讨其各环 节和对策，为处置突发事件提供了定性和定量的分析方法【2 7 1 。邹平从宏观角度论述 了公共安全突发事件的特点，但偏重于对紧急事件、突发事件和危机事件进行了简 单的辨析【2 8 1 。沈致远应用金融数学的方法论述了突发事件在金融领域中的影响，并 研究了突发事件的发生机制，将其分为“能量累积型”和“放大型”l z 引。 国内学者在专业性较强的应急管理方面有了很多的研究成果。在火灾应急管理 领域，王平、方正、黄崇福等人针对大型建筑物防灾中的应急管理和出现紧急事态 时的高层建筑人员疏散模型研究进行了研究，并在理论研究的基础上建立了一些计 算机仿真的研究与分析1 3 0 】【3 l 】。田玉敏等人( 2 0 0 4 ) 将模糊评价和概率论方法相结合， 建立了高层建筑火灾风险的概率模糊综合评价模型，对火灾风险度进行了评价1 3 引。 伍爱友等人( 2 0 0 4 ) 依据矿井火灾危险性的评价指标体系，并应用极值统计方法对 各项指标权重进行处理【3 3 】。黄崇福等针对以往概率风险存在的问题，用模糊集手段 定义了城市自然灾害的可能性风险，并提出了两级综合评价模型 3 4 o 除了这些针对专门行业的应急管理研究之外，一些学者还从应急管理者与突发 事件构成的一对互为博弈关系的角度进行研究，从资源布局与资源调度方面进行过 一些研究与设计【3 5 】【3 6 ，也有学者在应急机制的建设等方面提出了一些原则并研究了 有效性等问题。除此之外，清华大学应急管理研究中心、中国科学院、国家安全生 产监督管理总局等部门和科研单位在突发事件应急管理研究上也已经取得一些可 喜的研究成果。 1 2 3 电网应急管理研究现状 电力系统对电网事故的防范做了很多工作，但在复杂大电网突发事件的应急管 理方面的研究才刚刚起步。杨勇、王满意等研究了电网大面积停电应急预案的编制 和实施，由于大面积停电事故具有突发性等特点，为了避免或减少事故的发生应该 做好对大面积停电事故的应急处理预案，并提出了应急预案编制原则p7 1 。顾根年根 据火电厂安全事故的规律和特点，提出了事故预案的编制原则和步骤以及事故预案 执行要点，以保证厂用电的安全。作者认为编制预案时要重视设备管理、正确辨识 重大危险源，加强运行管理以预防事故的发生并提高预案对事故处理的效果。计丹 光提出了建立抗灾组织机制的概念，指出通过在增强电网抗灾能力的技术途径基础 上建立抗灾组织机制从而减小灾害损失【3 8 】。金波、卢廷杰等通过对2 0 0 5 年广州市 大面积停电事故联合演习技术支持系统的总结分析，研究了电网企业建设应急指挥 的技术支持系统，提高突发事件处置的应急指挥和对外协同能力，初步建立了应急 5 华北电力人学硕 ：学位论文 整体应急管理的思想。王铭霞、王金桃从电力系统应急准备、应急实施、应急恢复 的角度分析了提高电力系统稳定性的措施以及方法，提出电力应急管理应着手短 期，着眼长期，在总体上制定预案。刘福湘、刘子介和解建仓对电网事故情况下如 何自动生成调度方案进行了研究，把事例推理技术应用到了电网事故调度领域，构 建了电网事故调度模型。提高了电网事故预案的管理质量，对提高电网应急管理水 平有积极的意义。庄丽晖介绍了高压配电网事故恢复控制的步骤，最后对高压配电 网事故恢复决策专家系统的总体结构和程序流程进行了设计。该专家系统目前虽然 只是一个离线的培训系统，但它为电网突发事件应急管理的专家决策系统奠定了基 础。s u t a n t o ，d 针对电力系统应急处置，提出给用户安装应急电源的负荷管理方法， 尽管给用户带来不便，但操作简单、易于实现，在紧急状态时提高了系统的安全性。 s m i t h ，k e n t 和n o r r i s ，t 提出在紧急状态时为节约时间、资金，管理者须提前做好租赁 设备计划，并提出详细的计划步骤，并指出计划是应急管理的基础。m i l i ，l q i u ，和 p h a d k e a g 提出了一种可以有效评估由于保护系统潜在的危险所导致的系统危险 程度的算法，并且能够确定出系统的弱联点。目前，电力系统安全管理已经建立了 相对完备的理论、制度和防范措施。尤其2 0 0 5 年国务院发布执行国家处置电网 大面积停电事件应急预案，标志着我国从国家层面上建立了针对电力生产重特大 事故、电力设施大范围破坏、电力供应持续危机等电网事故应急管理的框架体系。 但从上述文献可知我国电力系统应急管理研究刚刚起步，在研究深度、系统性以及 实际应用层面上都还有不足。 1 3 课题研究内容 本课题是在充分了解国内外应急管理成果的基础上，将一般应急理论研究与电 网突发事件相结合，对电网突发事件分级、应急决策、应急管理体系及电网企业应 急管理能力评价进行研究。课题的主要研究内容包括如下几个部分： 第二章为电网突发事件应急管理体系分析。根据电网自身运行特点，分析电网 突发事件的危害和特点，比较电网应急管理与电网风险管理的异同点。在一般应急 管理体系的基础上，建立区域电网应急管理体系。 第三章为电网突发事件分级。有效的评价灾情的危害程度，识别灾情的级别是 电网企业启动应急管理工作的基础。本章将电网应急管理分为3 个状态，研究电网 突发事件分级在电网应急管理不同状态下的作用，根据电网突发事件影响程度，建 立突发事件分级模型。 第四章为电网突发事件应急决策研究。电网突发事件发生之后，电网管理者根 据突发事件的发生发展状况做出相应的处置决策。根据电网突发事件分级结果及其 事件未来发生情况的预测，建立电网应急决策模型。 6 华北电力大学硕：二学位论文 第五章为电网突发事件应急管理能力评价。遵循应急的一般理论，应用系统论 和方法论的思想，建立了电网应急管理能力评价指标体系。引入了熵权模糊综合评 价法进行多指标的综合量化分析。 本研究得到北京市与中央在京高校共建项目资助。 7 华北电力人学硕 ：学位论文 第二章电网突发事件应急管理体系分析 2 1 电网突发事件及其特点 2 1 1 电网突发事件的特点 由于电网系统存在于自然环境和社会环境之中，必然受到自然环境和社会环境 的影响。电网安全稳定运行不仅与电网系统本身电力装备与设施相关，而且还很大 程度上受到其周边的自然环境和社会环境影响。电网突发事件是指在一定区域内突 发的，给电力系统和国家带来重大财产损失和严重社会影响的突发性事件，它具有 如下特点： ( 1 ) 涉及环节多。 电能的生产、输送、分配、消费是同时完成的，电网作为连接发电和用电的中 间环节，涉及电力系统输电、配电、用电环节，其中任意一个环节的破坏都可能使 得平衡关系被打破，进而影响电网的安全稳定运行。 ( 2 ) 灾害源多。 电网突发事件可能不仅来自于违反电力系统电气规律的违规操作，处于自然环 境中的电力设施还很容易受到各类自然灾害( 如洪水、地震、冰雪和台风等) 的影响。 同时由于电力设施大多是无人值守，也经常受到有意或无意的人为破坏。 ( 3 ) 损失巨大、影响面广。 我国电力工业经过几十年发展，设施量大且分布面广，遍布地上地下，固定资 产规模庞大。电力供应触及到社会的各行各业，涉及人身财产安全，大面积停电所 造成的直接和问接损失都将非常巨大。 ( 4 ) 容易引发次生灾害。 现代社会对电力的依赖越来越高，电能在国民经济和人们同常生活中具有不可 替代的作用。一旦电力供应中断，将会给国民经济和人民生活带来重大影响。 2 1 2 电网突发事件的分类 按照电网突发事件的发生原因，本文将电网突发事件分为如下3 类： ( 1 ) 极端自然灾害导致的电网突发事件。主要指地震灾害、台风灾害、洪水 灾害、冰雪灾害等极端气象灾害造成的大面积电力设施损坏和电网运行故障。 ( 2 ) 因电力设施受到破坏、自身故障或缺陷导致的电网系统突发灾害。如输 变电一次设备受到毁坏，其控制、保护设备故障引发系统事故，或者输变电控制、 保护设备存在隐藏性缺陷使之不能正确动作而引发的重大事故。 8 2 2 1 电网应急管理定义 运行操作人员的违规 电网突发灾害是在一定区域内突然发生的，其主要特征是灾害的突发性、重大 危害性、难以准确预测、难以完全有效防御及难以彻底根除。电网是存在于自然环 境和社会环境中的综合系统，它的灾害特点不同于单纯的自然灾害，也不同于单纯 的社会系统灾害。电网应急管理主要是在应对电网系统突发重大灾难事件过程中， 为了降低突发事件带来的危害，优化决策，有效的调度各方面资源，对电网突发事 件进行有效预警、控制和处理的过程，主要研究电网重大突发灾难的预防、准备、 响应和恢复，以提高电力系统应急管理能力。从工作流程来看，主要包括监测、预 警、启动、处置和恢复。如图2 1 所示： 9 华北电力人学硕+ ：学位论文 图2 - 1 电网突发事 j ，i ：应急管理流程 ( 1 ) 监测：这是突发事件应急管理活动的第一步。电网的信息化运行管理为 实现电网运行的实时监测提供了保障。监测数据和结果的真实性是应急管理后续流 程的基础。平时，系统的各个环节和节点对电网运行的状态进行2 4 小时全天候监 测；战时，对突发事件处置前后电网状况进行实时监控，随时注意收集、发布有关 信息。 ( 2 ) 预警：包含电网突发事件的预警分析和预警监控。预警分析是对电网突 、诊断的前提下进行电网事故确定性分析和风险评价并及时报 警分析的情况下，对突发事件的发展趋势进行甄别并对不良趋 控制。在缺乏确定的证据和因果关系的情况下，可以根据对突 段，确定事件可能的类型、性质和突发事件级别，并且发出先 预案。 预警信号一旦发出，应急保障体系就进入启动阶段。此时迅 换到战时状态，应急管理体系内部相关人员开始联动，电网应 1 0 华北电力大学硕士学位论文 急管理指挥机构根据对突发事件的分类、分级，从预案库中迅速启动相应的预案并 通知相关机构展开救援工作。 ( 4 ) 处置：电网应急管理处理系统根据指令，迅速组织人力、物力等各类资 源执行应急预案，对突发事件进行处置。同时及时评估预案处置效果，并根据应对 的效果，动态调整应急方案。 ( 5 ) 恢复：突发事件处理完毕之后，电网应急状态切换到平时状态。对动用 的社会资源进行协调和善后处理。最后，根据行动过程中的出现的问题做出总结报 告，并将相关事故数据提交决策和信息支持部门，以改进和更新预案库。 2 2 2 电网应急管理与风险管理 风险管理与应急管理的关系一直是困扰研究人员的一个问题。电网风险管理涉 及包括管理、营销、电力交易、电力建设、电力运行等电力企业各个层面，包括有 风险识别、风险评估、风险控制、风险评价4 个环节，主要工作是在风险识别的基 础上，采用概率的决策分析方法进行风险评估，为企业决策服务。电网应急管理主 要是为了应对重大突发灾难事件，研究突发灾难的预防、准备、响应和恢复。 可以看出，电网风险管理主要是针对企业的常规管理决策，而电网应急管理主 要为了应对重大突发事件，属于非统计决策范畴。风险管理技术和方法与应急管理 的预防、准备环节以及事故后的评价工作在技术上有交叉。需要指出的是，电力系 统突发灾害由于具有突发性、难以完全准确预测、难以完全有效防御的特性，缺少 基础数据和案例，应在研究概率方法适应性的基础上，对于将非统计决策分析方法 应用于应急管理进行重点研究。 2 3 区域电网突应急管理体系研究 2 3 1 区域电网应急管理体系构建原则 随着工业化进程的加快和高新技术产业的发展，经济社会对安全可靠电力的依 赖性越来越强，我国电网的规模和电力交换的规模都在不断扩大，电网面临的威胁 越来越多，突发事件危害后果越来越严重，这些都对应区域电网应急管理体系的建 设提出了巨大的挑战。我们认为，一套科学有效的电网应急管理体系构建应遵循以 下原则： ( 1 ) 高集成性原则。电网应急管理体系是社会公共安全应急管理体系的重要 组成部分，同时又具有相对独立性。在电网应急管理体系建设中，应当以电网企业为 核心，协调社会各相关部门、机构，实现信息的全面整合，调用各种必要资源对突 发事件进行统一处置。 ( 2 ) 层次性原则。区域电网应急管理体系应当根据电网突发事件的性质、可 1 1 华北电力人学硕1 二学位论文 能造成的危害程度、波及的范围以及人缘财产损失等情况，对事件的处理采取不同 的级别预案，组织不同层次的机构参与、联动。 ( 3 ) 可操作性原则。应急管理体系设计的目的是为了能够在突发事件出现的 情况下可以迅速处置，因此必须具备可操作性的特点。在战时状态下能够实现救灾 减灾，在平时状态下则可以用以训练人员及普及突发应急知识。 ( 4 ) 适度性原则。不同地区的地理位置、环境条件、经济发展、人口分布状 态、电网规划、管理方式、应急能力各不相同，应该根据各自的具体情况，在满足地 区电网安全要求和适应城市整体发展的基础上，建立区域电网应急管理体系。过度 的投入会带来人力物力、财力等资源的浪费，影响电网企业的正常发展。 ( 5 ) 结构性原则。应急管理体系必须能够应对各种形式、不同等级的区域电 网突发事件。对于不同的电网突发事件，其响应组织、调用资源、处置措施等都不 尽相同。因此，区域电网应急管理体系内的要素应采用结构化的设计思想肩皂够根据 具体电网级别及事故情况，实现组织、行动、资源、信息的快速整合，实现对各类电 网突发事件的迅速响应。 ( 6 ) 可重构性。计划赶不上变化，任何根据以往经验和预测方法构建出来的 系统都不可能解决未来发生的所有问题。这就要求构建出来的应急管理体系的各个 功能模块可以很方便的进行组合和切换，从而在突发事件发生时能够更恰当的根据 当前实际需要达到有效控制事件影响范围，并最大程度的减少突发事件造成的损 失。 2 3 2 区域电网应急管理体系构建的目标 区域电网应急管理的目的是通过研究以往电网突发事件的发生发展规律，尽可 能有效规避预防电网突发事件的发生，在电网突发事件发生发展过程中以及事后处 置时采取适当的措施和方法，最大限度的降低突发事件带来的负面影响和造成的损 失。 应急管理体系是一个复杂的系统。根据电网突发事件发生发展情况，可以将应 急管理体系的运行状态划分为三种：平时状态、警戒状态和战时状态。因此，在构 建应急系统的过程中，应当实现下列功能： ( 1 ) 在平时状态下能够j f 常运行，可提供一系列突发事件事前准备的功能。 应急管理体系应当包括建立平时的应急预案、预案演习、组织实施相关的技术培训 以提高突发事件处置能力，协调各种资源进行同常的防范处理准备工作。 ( 2 ) 在警戒阶段做好突发事件的防范处理准备。应急管理体系中对突发事件 的预测和预警功能是至关重要的组成部分，它直接关系整个应急体系的运行效率。 在警戒状态根据事态的发展变化，迅速做好突发事件的防范处理准备则是有效处置 1 2 华北电力人学硕卜学位论文 突发事件的关键保障。 ( 3 ) 在突发事件发生以后，以最快的速度响应，制定合理的应急处置方案， 把事件的危害降到最低。突发事件发生后，电网应急管理指挥机构应当迅速判断事 件的发展态势，调集各种资源，根据相应的应急方案，对事件进行恰当的处置，减 少事件影响，降低损失。 2 3 3 区域电网应急管理体系建设内容 根据应急管理机构实际功能分析，区域电网应急管理体系可由指挥调度系统、 预警系统、处置实施系统、资源保障系统和信息管理系统5 大不同的功能系统组成， 如图2 - 2 所示： 图2 - 2 区域i 乜网麻急管理体系 在这5 个系统中，指挥调度系统处于整个管理体系的核心地位，负责整合其它 各个系统，对其他系统进行指挥调度；预警系统对电网突发事件征兆进行提前检测、 分析判断，并发出预警信号：处置实施系统是应急方案具体的行动实施部门；资源 保障系统和信息管理系统分别从资源、信息方面为整个应急管理活动提供资源和信 息支持。 ( 1 ) 指挥调度系统 目前，我国区域电网应急组织结构中包含了政府机构、电网企业、发电企业和 重要用户4 大主体，其中政府机构处于主导地位，包括多个公共服务与权力部门。虽 然电网企业、发电企业和重要用户承担着电网灾突发性事件预防预警、应急响应和 紧急处置等环节的具体职责，但是由于这些单位均没有权利调度本单位之外的社会 应急资源，因此必须保证各级地方政府在电网应急管理中的中心地位，其应急方案 应当侧重原则和框架规定，发挥组织、指挥和协调作用；而电网应急体系中的其它 成员单位应当按照区域电网应急方案的要求完成其担负的相应的应急任务，重点在 1 3 华北电力大学硕十学位论文 于其应急行为的合理性、规范性和可行性。 由于电网调度部门的在电网运行维护中的特殊地位，具有对电力系统行使实际 的紧急操作权力，而且高度自动化的调度体系和训练有素的专业工作人员可以完成 电网应急管理中最重要的预警、控制和恢复操作【3 引。因此，电网企业应当围绕电网 调度部门为技术核心，建立专门的应急指挥中心，协调调度电网内部各类资源。电 网应急管理系统是社会公共应急管理体系的重要组成部分，为了有效的调动电网企 业之外的各类社会应急资源，必须保证电网应急中心与各级地方政府管理中心有效 沟通，相互协调配合。区域电网应急管理指挥系统工作流程如图2 - 3 所示： 图2 - 3 区域电网虑急管理指挥系统i ：作流程 指挥调度系统是区域电网突发事件应急管理体系的核心和枢纽。在平时状态 下，主要负责应急预案的培训和演练，制定完善相关制度，各类信息的汇总分析， 建立应急预案，组织安全检查，组织事故调查，对人财物储备进行适时监督、配置 和协调；在警戒状态，指挥调度系统负责制定突发事件预防措施，组织检查和演练， 对信息进行汇总分析判断；在战时状态下，针对电网突发事件在最短时问内对突发 事件做出分析判断，制定最优应急方案，指挥协调各部门进行紧急处置。并且根据 事件发展态势和预案实施效果评估结果，随时调整应急方案。 ( 2 ) 预警系统 电力系统高度的自动化水平使建立可行的高水平应急预警系统的具有可行性。 1 4 华北电力大学硕上学位论文 同时，电力系统很多事故的发生都是瞬问造成，包括自然灾害在内的众多因素都会 对电网安全稳定运行造成重大的影响，因此其预警系统建设又具有高度复杂性。 电网突发事件预警系统主要包括危险源辨识、风险评估、预警分级、预警响应。 电网突发事件预警的有效实现须依赖于各种风险源的有效监控，尤其是对于极端自 然灾害的评估，需要气象与地质部门的准确预报。针对危险因素造成大面积停电的 可能性以及可能的损失进行有效评估，由此可以得到风险度较高的危险因素和量化 的风险值。 预警响应是预警工作的归结点，完善的响应机制对于实现电网突发事件的有效 预警起着决定性的作用。应急预案的科学分级和灾害的有效评估是启动应急预案的 依据。应急预案的科学分级需要依赖于风险源状态和实际应急能力的合理评估，预 警分级使用的指标及其级别划分需要体现该地区电网实际的应急能力。 ( 3 ) 处置实旋系统 处里实施系统是对指挥调度系统形成的预案、指令进行具体实施的系统，即由 应急分队执行指挥调度系统下达的命令，现场完成各种应急任务。具体的处置实施 行为根据突发事件的性质和严重程度的不同，动用的机构、部门和人员也不尽相同。 例如在2 0 0 8 年春南方特大冰雪灾害中，为了及时有效处置灾情恢复供电，动用了军 队、交通、供电、电力设备生产企业以及来自全国其他未受灾地区的电力抢修队伍 等多个行业结构的力量。 处置实施系统在平时状态下，主要负责电网同常运行、维护和更新改造，积极 参与系统内预先案和其他安全工作的计划的演练，并及时将演练情况反馈给指挥调 度系统；在警戒状态下，根据指挥调度系统的指令，对突发事件的前期征兆进行检 查，排除隐患，针对预警信息，调度资源，提前做好防范准备工作；在战时状态下， 处置实施系统的主要功能体现的最充分，包括启动应急预案、根据应急预案对电网 事故进行抢修处置并且把突发事件处置过程发生的新情况及时传递个指挥调度系 统。 ( 4 ) 资源保障系统 资源保障系统包括物资资源保障和人力资源保障，这两部分相辅相成、互相依 托。其中，物资资源保障系统是对电网突发事件处置提供具体的物资，并对整个应 急管理体系的运行提供物质帮助的系统。人力资源保障系统是对整个应急管理体系 提供智力支持和组织保证，促进系统的j 下常运行。 物资资源保障系统主要负责资源状况和支持度的评估，战略性及稀缺性资源的 最低保有值机配置，优化资源的合理布局和动态调配，实现应急资源的综合利用、 整合和共享。针对电力设备种类繁多，设计规划不一，部分重要电力设备的生产周 期长等特点，电网企业按照分级管理、分级负责的原则，根据备品储备库所在地区 1 5 华北电力人学硕| ：学位论文 挂网运行设备的特点，有计划的进行合理储备，特别是加强对部分重要设备展开替 代性研究，降低抢修物资时因不可替代性而带来的危险，进而提高抢修工作的效率。 电网的停电规模与其发生概率往往存在逆向关系，停电规模越大，其出现概率 越小，因此物资存储数量和种类的计划依赖于电网经济性与安全性的均衡考虑1 3 引。 各地区电网企业应当建立应急物资储备共享机制，互通有无，资源共享，实现电网 应急处置资源的联合储备。 一支专业化、训练有素的突发事件应急管理人才队伍对及时有效的处理突发事 件起着举足轻重的作用。建立一支包括电力技术骨干、应急管理专家和公共安全管 理专家的咨询顾问专家团队，可以有效提高应急决策能力；加强专业抢修队伍建设， 并对队伍进行定期培训，以保证专业抢修队伍的知识技能够满足应急工作的需求。 ( 5 ) 信息管理系统 信息管理系统是整个应急管理体系的信息交流平台。电网应急管理信息系统既 整合了