关于电力安全应急管理技术的探讨

　　摘要：本文分析了电力系统突发灾害及其特点，指出了电力应急管理中的预防、准备、响应和恢复4个环节并分析了其具体内容。最后提出了电力应急管理的技术对策。
关键词：电力系统；电力应急管理；风险；对策
引言
近年来，国外电网频发重大事故，如2003年发生的美加“8.14”大停电，2006年11月4日发生的欧洲大停电。我国电力系统也曾遭遇过重大事故，如2005年9月25日，受“达维”台风影响而引起的海南大停电等。重大电网事故，特别是美加“8.14”大停电，持续时间长达29h，造成了巨大损失，给社会生产、人民生活带来了严重影响，给世界各国政府加强电力系统应急管理敲响了警钟。
电力系统安全关系到国民经济的顺利发展和人民生命财产安全，我国政府十分关心电网安全，把电网大面积停电应急预案列为国家级预案。目前，虽然在电力系统的电气安全运行方面已经取得了较多研究成果，但是电力系统存在于自然环境和社会环境中，难免受到极端自然条件的挑战和来自社会环境的有意或无意的损坏或破坏。同时，电力系统灾害也会对社会环境带来严重影响，这些方面的研究稍显不足。本文分析了电力系统突发灾害及其特点，提出电力应急管理的技术对策。
1、电力系统突发灾害及其特点
1.1电力系统突发灾害的特点
目前，对由电力装备与设施构成的物理电力系统的电气特性研究较多，但是电力系统不是与世隔绝的，它存在于自然环境和社会环境中，必然受到自然环境和社会环境的影响。电力系统安全不但与电力系统自身相关，而且还与自然环境和社会环境有关。电力系统突发灾害就是在一定区域内突发的，给电力系统和国家、社会带来极大物质损坏、财产损失和精神痛苦的灾难事件，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，涉及电力系统发电、输电、配电、用电环节，突发灾害可能破坏其中某个环节，使得平衡关系被打破，进而影响电力系统的安全运行。
（2）灾害源多。
电力系统突发灾害不但可能来自于违反电力系统电气规律的事件，处于自然环境中的电力设施还很容易受到自然灾害(如地震、水灾、风灾、雪灾、冰灾等)的毁坏。电力设施大多是无人值守，可能经常受到有意或无意的破坏。
（3）损失巨大。
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，大面积停电造成的直接和间接损失惊人。
（4）影响面广，次生灾害多。
电力作为一种清洁能源，在国民经济和日常生活中具有不可替代的作用。一旦电力供应中断，将对国民经济和人民生活带来重大影响。
1.2电力系统突发灾害的分类
按照致灾原因分类，电力系统突发灾害可以分为如下4类：
（1）自然灾害导致的电力系统突发灾害。主要指气象灾害、地震灾害、地质灾害、海洋灾害、森林草原火灾等造成的大面积电力设施损坏和电气故障。
（2）因电力设施受到破坏、自身故障或缺陷导致的电力系统突发灾害。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。
（3）人员过失导致的电力系统突发灾害。是指运行维护人员误操作或调度人员处置不当，从而导致或扩大系统事故。
（4）次生灾害。由电力系统突发灾害引起的次生灾害，如对电气化铁路、城市地铁列车、化工厂、煤矿、广播电视以及军队、医院、学校等关系国计民生的重要设施的危害。
2、电力应急管理
2.1电力系统突发灾害的风险
电力系统突发灾害风险由其危险性、灾害承载体、承载体的脆弱性、防灾减灾能力等致灾因子构成。灾害的危险性由其活动规模、活动频次决定。一般而言，灾害强度越大，频次越高，灾害的破坏越大，灾害造成的损失也越大。灾害承载体是指可能受到灾害威胁的人与物。暴露在灾害面前的灾害承载体越多，潜在的损失越大，风险也就越大。电力系统的灾害承载体不但是电力系统自身，还包括与其相关的社会环境。电力系统突发灾害的承载体首先是电力系统
自身，其脆弱性决定了灾害承载体的脆弱性，电力系统脆弱性越小，承载体脆弱性越小。一般而言，社会因素有很多难以控制的成分，电力企业应加强与政府的沟通，加大宣传力度，提高全社会的应急意识和应急能力。
防灾减灾能力是指受灾区域的电力设施及网络从灾害中恢复的能力，其中包括应急管理能力。防灾减灾能力越强，损失越小，灾害风险就越小。电力系统突发灾害风险计算公式可为电力系统防灾减灾及有效开展应急管理工作提供理论指导。
2.2电力应急管理的定义
电力系统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及重大危害性、难以完全准确预测、难以完全有效防御及难以彻底根除。电力系统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纯自然灾害，也不同于纯社会系统灾害，如在台风灾害中，不能准确预测灾害发生的时间、地点，但是对其发生的区域、宽度和时间段是可以预测的。电力应急管理主要是为了应对电力系统重大突发灾难事件，主要研究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。
2.3电力应急管理的环节
电力应急管理工作包括预防、准备、响应和恢复4个典型环节，这4个环节是一个整体，也是一个动态过程，见图1。预防环节包括危险源及威胁的识别和危险缓解，应急计划及程序的开发和准备以及一个有效的应急响应所需要的人力、物力资源的识别。应急准备环节主要是应急资源准备、预案编写与修订、演练以及预测预警和模拟分析，主要目的是提高应急处置能力。应急响应环节包括使用应急资源缓解灾害对人身安全、电力设施、国家安全、社会环境的危害并启动相关救援行动。恢复环节就是采取行动终止应急状态、恢复正常秩序等。
                        
                                                                　图1电力应急管理的4个环节
2.4电力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。风险管理涉及电力企业各个层面，如管理、营销、电力交易、电力建设、电力运行等，由风险识别、风险评估、风险控制、风险评价4个环节构成，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。电力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，风险管理主要是针对企业的常规管理决策，而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。
3、电力应急管理技术对策
3.1充分重视灾害的监测和预报工作
电力系统应充分利用国家十分重视应急工作的机会，与国家灾害监测和预报部门建立数字式联系，通过计算机网络系统、通信系统及时获取全国及各地区的各种灾害信息，提高全行业防御自然灾害的能力。充分掌握台风、冰雹、雪、沙尘暴等气象灾害，地震灾害，山体崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，风暴潮、海啸等海洋灾害，森林草原火灾和重大生物灾害等自然灾害数据，争取更多时间做好灾前准备，尽量避免和减少灾害损失。同时还应加强电力系统动态安全预测预警工作，并与应急指挥中心实现互联互通，为应急指挥提供第一手信息。
3.2加强应急通信能力建设
在发生重大电力系统灾害时，公用通信网可能瘫痪。例如在美国“卡特里那”飓风横扫墨西哥湾周边几个州时，发生了长时间的公共服务(包括电力供应)中断现象，给应急救援带来了极大困难，因此在应对电力系统重大灾害时需十分重视加强应急通信能力。
应急通信系统是指支撑应急业务数据采集和应急指挥协调所需的通信基础设施，主要包括卫星通信、无线数字集群、无线移动视频、移动应急指挥系统等。当然，目前各电力企业已建的光纤通信系统、微波通信系统、语音电话在应急时也是一种应急资源。卫星通信可作为移动应急和重要厂站的备用应急通信方式，即租用通信卫星公司提供的卫星信道，以信息技术为主要手段，建立应急救援工作中迫切需要的厂站和单位、移动应急救援指挥车等应急救援卫星通信系统。无线移动视频通信系统可实现救援现场短距离音、视频通信功能，满足抢险救灾现场图像、视频、声音实时传输与交互的需要。移动应急指挥系统具有在救援现场与指挥中心进行数据交换以及通过语音、视频、IP电话进行实时、双向通信的能力，并可支持救援工作现场与各方领导、专家的视频会议。无线数字集群通信系统可根据企业实际情况，因地制宜，根据需要来建设。
3.3加强应急管理平台建设
电力应急管理平台是以公共安全理论为基础，利用现代信息技术、通信技术、电力系统分析与控制技术，为应对电力生产重特大事故、设备破坏、电力供应危机、与电力生产相关的严重自然灾害等重大突发事件以及公共安全事件而建设的，具有应急信息采集与管理、应急值守、预测预警、调度指挥、辅助决策、电子预案、资源管理、演练评估、信息发布等应急管理功能的技术保障系统。电力应急管理平台为电力应急管理提供全方位技术支持，不但支持电网大面积停电的应急处置，还支持其他涉及全局的专业应急处置。在应急管理平台的支持下，实现公司上下以及与社会相关部门的应急联动，实施重大突发事件的处置。
3.4加强电力系统应急装备研制开发
我国自然灾害频发，有时也会发生电力系统重大停电事件，但应急救援装备水平没有得到根本性提高，应急手段基本沿用常规装备实施事故抢险救援。随着特高压输电通道的建设，由于其输送距离远、输送能力强，线路受到毁坏而停运将带来巨大的经济损失。因此，适用于电力系统重大突发事件的应急通信方式、移动视频装备、220kV以上设施救援装备、大容量应急电源等的研制开发具有十分重要的现实意义。
3.5加强电力系统应急管理关键技术的研究
电力系统应急管理关键技术主要是指对电力系统大面积停电危害性的分析方法、电力系统大面积停电应急救援技术、自然灾害引起的电力系统大面积停电预测预警技术、海量信息融合技术及智能分析应用技术和仿真技术。
3.6加强应对电力系统突发灾害的试验能力
电力基础设施受到破坏、攻击以及次生灾害试验在实际电力系统中难以模拟。为了模拟实际故障或毁坏，检验应急预案及处置的正确性和演练方案的有效性，需要加强应对电力系统突发灾害的试验能力，以便为减灾防灾的研究提供服务。
4、结论
电力系统安全关系到国民经济的顺利发展和人民生命财产安全，本文提出了电力应急管理的技术对策，为进一步加强电力应急管理及其平台建设提出了建议。