基于事件驅動模型的電力突發事件應急處置流程研究

蘆　倩，劉　超，朱朝陽

(1.國家電網智能電網研究院，北京 102211；2.中國電力科學研究院，北京 100192)

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基于事件驅動模型的電力突發事件應急處置流程研究

蘆倩1，劉超1，朱朝陽2

(1.國家電網智能電網研究院，北京 102211；2.中國電力科學研究院，北京 100192)

摘要:為提高應急搶修工作的效率和應急處置的能力，認真履行電力企業的社會責任，在詳細分析目前電力應急管理研究存在的問題和面臨的挑戰的基礎上，對電力突發事件、電力應急預案體系等一些重要基本概念進行重新完善和明確，為了讓各級應急指揮及救援人員熟悉應急職責及流程，關注各級各類預案相互銜接，力圖基于事件驅動模型和應急預案要素建立應急處置流程的生成方法，為電力突發事件應急指揮決策方法的研究和實踐提供理論和技術支撐。

關鍵詞:電力；突發事件；應急預案；應急處置流程；事件驅動模型

隨著社會經濟的快速發展，電力工業發展迅速。電力系統由小到大，由孤立電網發展到聯結數省范圍內發電廠、變電站、輸配電線路和廣大用戶的區域性電網，進而通過輸電線路的互聯，發展為跨區、跨國的大型互聯電力系統[1]。大型互聯電力系統可充分發揮大電網、大機組、大容量遠距離輸電的規模經濟效益，對現代經濟社會的發展有強大的推動作用。隨著社會對電力的需求持續增加，一旦發生電力供應中斷事件，將給社會、經濟秩序和人民群眾生活帶來巨大影響。近年來，各類自然災害頻發，2008年以來發生的南方冰雪災害、汶川8.0級地震、玉樹7.1級地震、舟曲泥石流災害、蘆山7.0級地震和每年登陸沿海地區的臺風等自然災害，對電網設施造成嚴重損毀，同時，電網遭受外力破壞情況時有發生，嚴重影響到了電網的安全穩定運行，給人民生命財產與和諧穩定帶來嚴重危害和影響。

為防御和應對各種電力突發事件，電力行業跟隨我國政府步伐，從2003年起全面加強以“一案三制”為核心的電力應急體系建設，其中電力應急管理體系包括應急法律法規體系、應急規章制度體系、應急標準規范體系、應急管理組織體系、電力應急機制、電力應急預案體系、電力應急保障體系和電力科技支撐體系[2-3]。電力應急預案體系是電力應急體系中的重要組成部分。本文擬以應急預案為綱，探討和研究基于事件驅動模型的電力突發事件應急處置流程生成方法。

1電力突發事件

當前，我國正處于經濟和社會轉型期，面臨的矛盾錯綜復雜，各類自然災害、事故災難、公共衛生事件和社會安全事件頻發，對電網設施造成嚴重損毀，嚴重影響到了電網的安全穩定運行，給人民生命財產與社會和諧穩定帶來嚴重危害和影響。同時，社會發生的許多突發事件，即使沒有給電網造成損失，也需要電網企業及時做出反應，協助政府開展應急救援，參與社會事故災難搶險，提供應急供電、照明等保障。因此，認清與電力息息相關的各類突發事件，定義電力突發事件并按照電網自身特點進行合理分類，對編制電力突發事件的專項應急預案，加強企業應對電力突發事件的能力，積極履行社會責任，滿足國家和社會對應急工作的高標準要求具有特別重要的意義。

1.1　事件的定義和分類

根據《中華人民共和國突發事件應對法》及相關法律法規，結合電網自身特點及電網應急預案體系框架[4-6]，本文將電力突發事件分為自然災害類、事故災難類、公共衛生類、社會安全事件類等四大類，23項事件類型。具體分類如圖1所示。

圖1　電力突發事件分類圖

1.2　事件鏈

電力突發事件的發生具有很強的隨機性，爆發突然，蔓延迅速，始終處于急速變換之中，容易引起連鎖反應。文獻[4]對電力突發事件的特點進行了詳細表述，同時表明電力突發事件通常具有發生次生、衍生、后續災害的可能性。所以在實際情況中，電力突發事件不能簡單地采用圖1所示的自然災害類、事故災難類、公共衛生事件類、社會安全事件類這四種類型中一個事件為例，而應采用以某一個事件為原生事件或主事件，隨時間順序發生的其他事件作為次生、衍生事件的事件鏈。以臺風災害事件為例，臺風災害事件A1為主事件，臺風在登陸前、登陸時及登陸后，很有可能會發生洪澇災害、城市內澇、泥石流、大面積停電、設備設施損壞等次生災害及人身傷亡、交通事故、電力服務事件、電力短缺事件、社會涉電突發群體事件等一系列次生、衍生事件，臺風災害為原生事件的事件鏈(圖2)可表示為：

E=(A1,A2,A5,B1,B2,B3,B4,D1,D2,D5) 。

(1)

圖2　以臺風災害為原生事件的事件鏈圖

2電力應急預案體系

應急預案是處置突發事件的重要依據，對危機事件防控體系及其運作機制的描述文件[7]，而建立應急預案體系是為各級各類可能發生的突發事件明確事前、事發、事中、事后的各個過程中相關部門和有關人員的職責。2006年以來，國家電網、南方電網及各省(區、市)電網公司配合各級政府制定省級《處置電網大面積停電事件應急預案》，同時也制定了本公司應對電網重、特大突發事件的應急預案及配套的專項預案。全國各主要發電企業也制定了總體應急預案，并針對人身傷亡、自然災害、電網大面積停電、火災、交通、以及公共安全等方面制定了相應的專項應急預案[8]。

2.1　預案構成

電力行業的應急預案體系由總體應急預案、專項應急預案、現場處置方案構成，滿足國家按照“橫向到邊、縱向到底”建立覆蓋全面、上下銜接應急預案體系[8]的要求。專項應急預案和現場處置方案按照自然災害類、事故災難類、公共衛生類、社會安全事件類進行分類。參考文獻[1-8]，本文歸納出應急預案的要素有總則、風險分析、組織機構及職責、預防與預警、應急響應、后期處置、信息報告、應急保障、培訓演練、附錄是個部分組成，并提出了電力企業應急預案體系中總體應急預案、專項應急預案和現場處置方案各個預案要素的對比分析，如表1所示。

其中總體應急預案(GeneralEmergencyPlan，簡稱GEP)可看作是總體應急預案各要素的集合，可表示為：

GEP=(GEP1,GEP2,GEP3,GEP4,GEP5,GEP6,GEP7,GEP8,GEP9,GEP10) 。

(2)

專項應急預案(SpecialEmergencyPlan，簡稱SEP)可表示為：

SEP=(SEP1,SEP2,SEP3,SEP4,SEP5,SEP6,SEP7,SEP8,SEP9SEP10) 。

(3)

現場處置方案(SiteDisposalPlan，簡稱SDP)可表示為

SDP=(SDP1，SDP2，SDP3，SDP4) 。

(4)

2.2　各類預案對比分析

由表1中各類型預案的要素可看出，總體應急預案與專項應急預案從預案要素上來說差別較小，主要差距在第一項，而總體應急預案、專項應急預案同現場處置方案的差別較大。這是由三類應急預案的職責和作用造成的。

表1　電力企業應急預案體系中各類型預案要素對比表

因總體應急預案是應急預案體系的總綱，是電力行業各單位組織應對突發事件的總體制度安排。所以總體應急預案雖然普適性強, 但針對性不足[8]。專項應急預案則是應對某一次、某一種、某一類危機事件的應急預案。如果存在專項應急預案無法覆蓋的危機情況時需啟動總體應急預案。現場處置方案主要針對特定的場所、設備設施、崗位，在詳細分析突發事件風險和危險源的基礎上，制定的處置措施和主要流程。

電力企業總部、各省(自治區、直轄市)電力公司設總體應急預案、專項應急預案，根據需要設現場處置方案。地市、縣級供電企業設總體應急預案、專項應急預案、現場處置方案。以國網山東省電力公司為例，共組織編制了省、市、縣公司三級總體應急預案119項、專項應急預案2 649項、現場處置方案16 414項。其中，總體應急預案各級別(總部、省、地市、縣)單位都需要設置；專項應急預案可按圖1所示的電力突發事件分類進行設置，值得注意的是，并不是電力企業各級別單位都需要設置23個專項應急預案。電力企業總部可設置16個專項應急預案，比如自然災害類的5個事件類型，將類似事件合并，并設置氣象災害處置應急預案和地震地質等災害處置應急預案這2個專項應急預案，以次類推，省級電力公司可設置21個專項應急預案，地市級供電企業可設置23個專項應急預案；現場處置方案也可按照圖1所示的電力突發事件分類進行設置，現場處置方案關注具體崗位具體事件的具體處置措施，比如可編制變電站值班人員應對突發水災現場處置方案(自然災害事件類)、作業人員應對突發高壓觸電事故現場處置方案(事故災難類)、變電站值班人員應對外來人員強行進入變電站事件現場處置方案(社會安全事件類)等等。

3事件建模

面對復雜多變的電力突發事件，在停電后快速恢復供電能力，保障居民正常的生產生活，是供電企業和電力搶修部門的重要職責，也是國家和社會對公司的要求。如何建立事件驅動模型，利用應急預案，合理規范指揮方案，快速有效地防范和控制事件的發生和蔓延，是本方法需要解決的主要內容。本文引入事件驅動模型來實現電力突發事件的應急決策支持方法[9]。

事件驅動是指一種專注于事件和事件依賴的研究和能夠用的方法論[10]。而事件的建模是實現事件驅動應用的基礎[11-13]。

3.1　模型引入

本文將以業務規則為主線，采用事件驅動的過程分析(EDPA)方法[13]建立業務過程的概念模型。電力突發事件的應急處置過程，其業務規則需進行層層分解，最終形成閉環的且部分規則呈現樹狀結構的規則。分解業務規則的步驟如下[14-18]所示。

(1)建立一條最基本的業務規則，作為本規則的主體業務

以電力突發事件的應急處置過程為例。在不斷檢測電力突發事件時，如需啟動預警則進入預警流程，預警流程有發布預警通知、采取預警措施等，如無需啟動預警則進入應急響應流程。應急響應流程首先需成立應急領導小組；其次在發生本電力突發事件時，有可能發生電力設施受損、大面積停電等次生衍生事件，需要采取搶修、應急救援等應急響應措施；再次，在信息報告環節時，需向事發單位匯集信息，對政府主管部門、相關單位報告信息，向重要用戶通報消息，并向社會滾動發布信息；當電力突發事件態勢有所緩解，可終止應急響應，進入后期處置環節，需進行恢復重建、調查評估等工作，至此電力突發事件處理完畢。后續還需進行應急保障、培訓演練及事件預防等工作，又回到電力突發事件檢測這一環節，最終其業務規則就是閉環。

(2)擴展部分樹狀分支

在第一步主體業務規則中，有部分環節可以再進行層次分解為樹形結構，比如在應急響應環節時，可以分為組織搶修及應急救援、出動應急隊伍、調配應急物資、重要用戶保供電等多個子活動。只有當上述四項活動(或更少或更多)全部成功時，才能表示應急響應完畢。其中，組織搶修及應急救援可分解為開展電網搶修工作、提供應急照明等子活動；出動應急隊伍可分解為出動應急搶修隊伍、派出應急專家隊伍等子活動；調配應急物資可分解為調配恢復供電專用物資、調配沖鋒舟等應急裝備等子活動；重要用戶保供電可分解為重要企事業單位、指揮中心、臨時避難場所提供保供電等子活動。

(3)上溯下溯所有規則

不斷追溯對上層和對下層的活動進行分解，直到所有的活動均被分解。這樣，就建立起完整的由業務規范描述的基于事件驅動的概念模型。

上述模型可由圖形化的事件活動(EA) 圖來表示，圖中有關圖形元素的規定以及電力突發事件的應急處置工作基本流程[19]參見圖3。

3.2　模型分析

依照電力應急預案體系的設計，本文提出以應急預案要素為基礎并基于事件驅動模型的電力突發事件應急處置流程方法，此方法按照總部、省級、地市/縣級、班組/一線崗位四級進行設置。其中，總部對于電力突發事件的應急處置流程立足于總部的總體應急預案和專項應急預案；省、地市/縣級電力公司或供電公司對于電力突發事件的應急處置流程立足于本省、地市/縣級本單位的總體應急預案、專項應急預案和現場處置方案；班組/一線崗位對于電力突發事件的應急處置流程立足于現場處置方案。為直觀展示，本文采用事件時間(X軸屬性維)、各級別單位(Y軸屬性維)構成的二次元空間結構來詮釋對于電力突發事件的應急處置流程生成方法。為方便圖形化展示及解釋方便，本文將組織搶修及應急救援、出動應急隊伍等相關應急處置措施簡化為應急響應[20-21]。

二次元空間結構中，X軸、Y軸這兩個屬性維相對獨立，它們之間相互結合而構成的區域就是本方法所需的應急處置流程的內容范圍。在每一維結構中又可分小類，各個維劃分的越精細，其確定的范圍就越小，從而延伸和擴展了方法的體量和數量。對屬性維的分解過程如下所示：

(1)事件時間屬性維(X軸)的分解：以事件發生的時間先后順序來分解電力突發事件，以臺風登陸為原生事件，城市內澇等洪水災害、泥石流等地質災害、大面積停電、設備設施損壞、電力短缺事件等為該原生事件的次生、衍生事件，其事件鏈為：

E=(A1,A2,A5,B3,B4,D2) 。

(5)

事件的結束以風力已減弱至對電力系統不再造成影響，電網主網運行正常，搶修完畢且恢復電力供應為止。并按應急處置流程的時間順序分為預警階段、響應階段和后期處置階段三個階段。但是有些電力突發事件在應急處置中沒有預警階段而直接進入響應階段和后期處置階段，有些事件只有預警階段而沒有響應階段和后期處置階段，本文按最大集合進行描述。

(2)各級別單位屬性維(Y軸)的分解：按照電力企業總部、省級電力公司、地市/縣級供電企業、班組/一線崗位四級進行層次分解。

所以，(X，Y)坐標決定一個點，這個點決定了某一事件在某一單位級別下生成應急處置流程所需的內容。如圖4以二次元空間圖形化展示應急處置流程生成方法為例。

從橫向來說在響應階段，電力企業總部層面、省級電力公司層面、地市/縣級供電企業層面在成立應急領導小組、信息報告等流程需參考SEPA1的相關要素，但在應急響應措施時，需針對不同的次生、衍生災害采取相應專項應急預案的應急響應措施要素；班組/一線崗位層面，也需針對不同的次生、衍生災害采取相應的現場處置方案。

圖3　電力突發事件應急處置流程(EA)圖及圖素約定

圖4　以二次元空間詮釋應急處置流程生成方法

3.2.1電力企業總部層面

那么，電力企業總部層面以A1處置事件，以(A2,A5,B3,B4,D2)為次生衍生事件鏈的應急處置流程如下所示。

(1)預警階段

(2)響應階段

(3)后期處置階段

因此電力企業總部以A1處置事件,一系列次生衍生事件的應急處置流程為：

(6)

3.2.2省級電力公司層面

省級電力公司層面的事件A1的應急處置流程如下所示。

(1)預警階段

(2)響應階段

(3)后期處置階段

因此省級電力公司以A1處置事件,一系列次生衍生事件的應急處置流程為：

(7)

3.2.3地市/縣級供電公司層面

地市/縣級供電公司層面的事件A1的應急處置流程如下所示。

(1)預警階段

(2)響應階段

(3)后期處置階段

因此地市/縣級供電公司以A1處置事件,一系列次生衍生事件的應急處置流程為：

(8)

3.2.4班組/一線崗位層面

班組/一線崗位層面的事件A1的應急處置流程如下所示。

(1)預警階段

(2)響應階段

(3)后期處置階段

因此班組/一線崗位以A1處置事件,一系列次生衍生事件的應急處置流程為：

(10)

4實例分析

本文以2013年第23號臺風“菲特”為例，以電力企業處置臺風的預警、響應兩個階段對電力突發事件的應急處置流程做一實例說明。為簡要說明，本文只摘取應急搶修的部分片段。

4.1　預警階段

2013年10月2日18:00，中央氣象臺發布臺風藍色預警，4-5日相繼改為臺風黃色、橙色預警，最終于5日06:00改發臺風紅色預警。

(1)國家電網公司總部層面

(2)省公司、地市、縣級層面

4.2　響應階段

7日01:15，臺風“菲特”在福建福鼎登陸，對浙江、福建電網運行造成影響。臺風伴隨強降雨，造成浙江省余姚、杭州等多地發生城市內澇等次生、衍生災害。故，響應階段分為臺風登陸及處置次生衍生災害階段。

4.2.1臺風登陸階段

(1)省公司、地市公司層面

(2)地市公司層面

4.2.2處置次生衍生災害階段

8日開始，浙江部分地區暴雨后水庫泄洪、城市內澇及積水嚴重。

(1)省公司層面

(2)地市公司層面

(3)班組/一線崗位層面

面對強臺風“菲特”襲擊，國網公司系統各級員工奮起抗災，有序搶修，通力合作，在確保人身安全的前提下，以最快速度恢復供電，24座變電站，732條10kV及以上線路，71.1萬戶客戶恢復供電，抗擊“菲特”取得了決定性勝利。也驗證了本文設計的應急處置流程生成方法的正確性和有效性。

5結論

為了提高應急搶修工作的效率，提高應急處置的能力，除了增加搶修人力與物資以外，還需要解決合理指揮方案的制定等方面的問題。本方法致力于讓各級應急指揮及救援人員熟悉應急職責及流程，關注各級各類預案相互銜接，研究應急處置流程相關內容的生成方法，并不斷滾動修訂應急處置流程，從而盡量避免次生衍生災害，有效減少突發事件所造成的人員傷亡和財產損失。

因此，本文對電力突發事件、電力應急預案體系等一些重要基本概念進行重新完善和明確，并且力圖基于事件驅動模型和應急預案要素建立應急處置流程的生成方法，為應急指揮決策方法的研究和實踐提供理論和技術支撐。通過對應急處置流程生成方法的研究，得到如下結論。

(1)明確了電力突發事件的概念，并提出了某事件的事件鏈由原生事件及其次生、衍生事件組成。

(2)研究了電力應急預案體系，并對總體應急預案、專項應急預案及現場處置方案等各類預案進行對比分析。

(3)基于事件驅動模型對電力突發事件進行建模，并用二次元空間詮釋了應急處置流程的生成方法。

(4)以電力企業處置“菲特”臺風的預警、響應兩個階段對電力突發事件的應急處置流程做一實例說明。

下一步將不斷完善應急處置流程生成機制，并深化應用于電力企業應急指揮信息決策系統、應急演練模擬系統等相關信息化軟件中，為電力突發事件應急處置的指揮決策做出更大貢獻。

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Study on the Emergency Disposal Process of Power Emergency Based on Event Driven Model

Lu Qian1, Liu Chao1and Zhu Chaoyang2

(1.SmartGridResearchInstitute,StateGrid,Beijing102211,China;

2.ChinaElectricPowerResearchInstitute,Beijing100192,China)

Abstract:In order to improve the ability of emergency repair work efficiency and emergency power, conscientiously fulfill the social responsibility of the enterprise, based on the detailed analysis of the existing research on emergency management of power problems and challenges on the basis of power, emergency power event, emergency plan system and some important basic concepts to improve and clear, in order to let all levels of emergency command and emergency rescue personnel familiar with the responsibilities and process, attention at all levels plan with each other, this paper based on the event driven model and emergency plan elements of the establishment of emergency response process generating method, to provide theoretical and technical support for the research and practice of emergency decision-making method for power emergency.

Key words:power; emergency; emergency plan; emergency disposal process; event driven model

作者簡介：蘆倩(1982-),女,河北南宮人, 碩士研究生,高級工程師,主要從事電力安全與應急相關方面的研究. E-mail:luqian-lqq@163.com

基金項目：中央企業安全生產應急管理平臺研究項目(B355HT150002)；國家電網公司應急指揮信息系統研究與開發項目(B342XX140078)； 國家電網公司大規模綜合應急演練場景模擬技術研究項目(B342XX140094)

收稿日期：2015-05-12修回日期：2015-07-06

中圖分類號：X43

文獻標志碼：A

文章編號：1000-811X(2016)01-0181-07

doi:10.3969/j.issn.1000-811X.2016.01.034