情景模式背景下電力應急演練仿真平臺研究

閆瑞杰,李海香,蘇華鶯,金國文

（山西電力職業(yè)技術學院,030021）

情景模式背景下電力應急演練仿真平臺研究

閆瑞杰,李海香,蘇華鶯,金國文

（山西電力職業(yè)技術學院,030021）

合理的電網結構、堅強的一次設備以及可靠的二次設備是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎和前提，考慮到電力系統(tǒng)事故影響的嚴重性，應該盡可能做好事故預防工作，建立相應的電力系統(tǒng)應急體系，通過電力應急演練的方式，及時發(fā)現(xiàn)應急體系中存在的問題并對其進行解決。本文提出了一種基于情境模式的電力應急演練仿真平臺方案，對于應急演練的展開和應急模式的制定具有一定的指導意義。

情景模式;電力應急演練;仿真平臺

0 引言

在現(xiàn)代社會中，電力系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性直接影響著社會的正常秩序，也因此受到了社會各界的廣泛關注。而由于電網在運行過程中存在的影響因素眾多，即使在當前的技術條件下，仍然會出現(xiàn)大面積停電的現(xiàn)象，不僅影響了人們的工作和生活，而且造成了巨大的經濟損失。在這樣的背景下，電力企業(yè)面臨著非常嚴峻的挑戰(zhàn)，如何才能進一步提升電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，減少電力安全事故的發(fā)生，是需要專業(yè)技術人員進行深入研究的課題。

1 電力系統(tǒng)應急體系的發(fā)展現(xiàn)狀

在我國，政府部門高度重視電網安全，制定并頒布了一系列的法律法規(guī)，為應急預案的設置以及電力系統(tǒng)事故的應急處理提供指導。但是實際上，在電網運行方面，基本的法律法規(guī)仍然欠缺，現(xiàn)有的法律難以得到有效落實，影響了各項工作的展開。就目前而言，在國家應急平臺體系中，設置有專業(yè)的電力擁擠平臺，可以通過多個信息系統(tǒng)的相互聯(lián)動，實現(xiàn)對于電網事故的有效預防，同時也能夠結合專家系統(tǒng)，自動生成事故的處理方案。而在電力應急平臺的建設中，同樣存在著一些問題，一是應急預案缺乏完整性，電力應急演練針對的多是單一故障或者單一處理環(huán)節(jié)，忽略了事件完整性以及其他有關部門的參與；二是情境模擬效果不理想，雖然仿真系統(tǒng)的出現(xiàn)使得應急演練的仿真模擬成為可能，但是其仍然存在有很大的提升空間，如更加精確的模擬數(shù)據(jù)、更加真實的情境模擬等；三是應急演練缺乏實戰(zhàn)效果，采用的多是預定腳本的實戰(zhàn)演練，這種方法缺乏靈活性，人員主要是按照預先編排好的指令執(zhí)行相應的任務，無法真正意義上對應急機制的運轉情況進行檢驗，訓練效果不佳，而且成本較高，并不能進行頻繁演練，更加無法對一些大型災害或者自然災害的場景進行真實模擬。

針對這些問題，電力部門在進行應急演練仿真平臺的建設時，需要采取針對性的應對和解決措施，首先，必須保證應急演練的完整性，確保更多的電力部門乃至社會部門都能夠參與到應急演練中，同時通過多樣化的手段和形式開展應急演練活動，而這要求更多更可靠的數(shù)據(jù)傳輸及仿真設備；其次應該進一步提升情境模擬的效果，對電力系統(tǒng)事故的場景和現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行合理應用，提升情境模擬的真實性；然后應該投入真實的設備，模擬真實的事件，保證應急演練的實戰(zhàn)效果。

2 基于情境模式的電力應急演練仿真平臺

電力應急演練主要是通過對電網事故的仿真模擬，開展事故應急處理的演練，對應急方案的落實情況進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)應急機制中存在的缺陷和問題，做出有效改進，以保證電力系統(tǒng)的運行安全。就目前而言，電力應急演練的類型有幾種，如桌面演練、功能演練、全面演練等，應急演練的對象不僅包括了電力技術人員和電力維修人員，還包括了模擬人員、評價人員等。

在構建電力應力演練仿真平臺的過程中，需要對電網常見事故災害進行詳盡分析，加深對于事故的認識，明確事故的分類、產生機理以影響，同時必須了解電網災害事故的應急措施。

2.1 應急層次分析

針對電網災害事故，進行相應的應急層次分析，一方面能夠了解電網災害事故發(fā)生的一般機理，確保災害處理的針對性，另一方面可以為應急演練提供事故的起因、背景等，確保演練的有效性和真實性。

2.2 應急演練仿真

在進行電力應急演練仿真模擬環(huán)節(jié)，需要相應的系統(tǒng)及場地支撐，具體來講，包括以下幾點：

（1）DTS：DTS指計算機數(shù)字仿真系統(tǒng)，主要功能是針對電網調度人員進行培訓，可以建立電力系統(tǒng)的仿真模型，對調度操作前后系統(tǒng)的工況變化進行模擬，使得調度員能夠在相對真實的電網調度環(huán)境中進行技能的練習。而在應急演練中，對于調度運行部分，可以結合DTS，針對仿真電網設置相應的故障，要求參演人員及時做出反應。為了保證演練的實際效果，在設置故障時不能拘泥于一般形式，而應該實現(xiàn)故障類型的多樣化。

（2）變電站仿真系統(tǒng)：該系統(tǒng)的主要功能是針對變電站運行維護人員提供培訓，三維場景仿真技術的應用使得演練更加具有真實感，參演人員可以在虛擬的變電站場景中，利用漫游模式到達各個角落。在演練中，應該重視對于控制室、基礎設施等的監(jiān)控管理，確保參演人員能夠嚴格依照演練的進度安排，完成基本操作，如開關的分合、刀閘的投切、信息的采集等。

（3）演練場地：演練場地主要是針對實戰(zhàn)演練而言，為了盡可能模擬真實場景，不僅需要對演練場地進行合理選擇，而且需要配備燈光、音響、屏幕等，燈光和音響主要是為了配合屏幕，對演練背景進行仿真，提示演練進度，也可以對演練人員所處場景的畫面進行投放，實現(xiàn)各個部門之間的信息交流。

（4）腳本編寫：通過合理的演練腳本編寫，能夠將應急演練中所有相關元素結合在一起，提升演練的效果。電力應急演練涉及到的部門眾多，而每一個部門都具備不同的應急方案，從事件的完整性考慮，應急演練應該是全方位立體式的，而不是單一的DTS培訓或者變電站操作培訓。通過有效的腳本編寫，可以對應急演練的進度進行確定，依照預先設置好的順序，實現(xiàn)單項演練的有序穿插，使得演練的內容更加豐富，條理也更加清晰。

2.3 應急過程仿真

一是故障發(fā)生，需要對故障信息進行展示，明確故障發(fā)生的地點、監(jiān)控設備的反應、保護屏顯示信息以及現(xiàn)場開關的動作信息，配合屏幕顯示，確保應急機制的及時啟動；二是故障匯報，必須依照正規(guī)流程，做好故障發(fā)生后的一次匯報以及故障信息確認后的二次匯報，實現(xiàn)調度與運行之間的有效溝通；三是初步處理，在匯報完成后，需要采取有效的應急措施，對故障進行隔離，模擬各種操作，改變故障設備的運行狀態(tài)；四是負荷轉移，主要檢驗調度人員對于區(qū)域電網以及變電站的熟悉程度，可以根據(jù)DTS的指示，逐漸將工作變壓器的負載率降低到80%以下；五是檢修匯報，包括現(xiàn)場檢修人員向廠站運行人員的匯報，以及廠站運行人員向調度部門的匯報，匯報的內容包括故障發(fā)生時間、故障設備故障原因、處理過程等，在故障完成后，還需要進行再一次的匯報，匯報的內容包括處理完畢時間、設備處理結果、能否恢復運行等；六是設備復役，在檢修匯報結束后，調度人員進行操作，實現(xiàn)設備的運行恢復，保證電力系統(tǒng)的正常運行。

2.4 應急演練評價

在應急演練結束后，需要對參演人員的表現(xiàn)做出合理評價，以及時提出合理化的改進建議。

（1）評價原則：在針對應急演練評價時，需要立足電力行業(yè)發(fā)展實際情況，從應急演練的客觀需求出發(fā)，提出合理的評價原則，一是統(tǒng)一與分級相結合，在常規(guī)評價體系中，采用分級指標，能夠有效避免數(shù)據(jù)的混亂，保證評價數(shù)據(jù)的簡潔性。分級指標的選擇必須詳盡而且明了，依照邏輯順序排列，同時具備統(tǒng)一的意義，即為了對參演人員做出更加準確的評價；二是量化與質化相結合，即在評價中必須綜合考慮量化指標和質化指標，包括應急響應速度、響應時間、仿真系統(tǒng)操作的正確率，針對參演人員的專業(yè)素質進行合理評估；三是全面與重點相結合，需要從實際需求出發(fā)，在全面考評的同時滿足重點考評的要求，分清主次，明確需要注意的問題和環(huán)節(jié)；四是執(zhí)行與調整相結合，在評價環(huán)節(jié)，需要立足實際針對各種指標以及指標數(shù)據(jù)的采集方法等進行調整。應該認識到，事故的應急處理存在著很大的不確定性，無論是事故還是資源需求都可能會出現(xiàn)變化，因此，在應急演練活動中，不同的事故會引發(fā)不同的應急操作，從而導致各項指標數(shù)據(jù)的變化，在這種情況下，就需要及時對標準進行調整。

（2）評價效果：應急演練評價能夠在一定程度上反應出應急預案本身存在的問題，從而提醒工作人員及時對預案進行調整和完善，提升其實戰(zhàn)效果。而通過合理的應急評價，可以對應急機制進行優(yōu)化和改進，提升電力部門和相關部門應對電力突發(fā)事故的能力，為電網的安全穩(wěn)定運行積累寶貴的經驗；成熟完善的應急演練評價機制也可以將應急處理提升到一個全新的高度，確保其具備較高的前瞻性；演練重點主要集中在事故匯報、仿真操作、應急處理等環(huán)節(jié)，過程完整而且貼近實際情況，而評價機制的形成則可以提升實踐操作的水平，確保決策部門的指揮得當，事故處理有效；評價機制的存在還可以提升應急演練的示范作用，通過實戰(zhàn)結合仿真模擬的方式，突出各個部門在演練中的相互配合，可以使得應急隊伍得到鍛煉，也能夠針對各個部門在發(fā)生緊急事故時的應對能力進行檢驗。

3 結語

總而言之，在當前的發(fā)展形勢下，電力系統(tǒng)安全是一個備受矚目的關鍵問題，關系著社會的穩(wěn)定發(fā)展。針對電力系統(tǒng)中存在的各種安全隱患，電力部門需要高度重視，設置有效的應急預案，定期開展應急演練，通過實戰(zhàn)演練和仿真模擬演練相互結合的方式，在虛擬的情境模式下對各個部門的應急響應能力進行檢驗，對存在的問題進行及時處理，從而為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供良好的保障。

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Research on the simulation platform of electric power emergency drill in the context of scenario model

Yan Ruijie,Li Haixiang,Su Huaying,Jin Guowen
（Shanxi Vocational Technical College of Electric Power）

The rational power grid structure,with the strength of a equipment and reliable secondary equipment is the basis and prerequisite to ensure the safe and stable operation of power system, considering the power system affect the severity of the accident,should as far as possible to do a good job of accident prevention,set up a corresponding emergency system in power system,through the way of power drill,timely find the problems existing in the emergency response system and carries on the solution.This paper proposes a power drill based on the pattern of situational simulation platform,for emergency drills on and has a certain guiding significance for establishing the emergency mode.

Scene mode;electric power emergency drill;simulation platform

閆瑞杰（1978—），男，山西省沁縣人，研究生，副教授，主要從事自動化、軟件系統(tǒng)開發(fā)、新能源方面的研究。