GIS定位技術(shù)支持電網(wǎng)電力事故應(yīng)急演練 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真研究

鄭偉

摘 要：近來(lái)來(lái)，隨著我國(guó)自然災(zāi)害的增多，電網(wǎng)的安全問(wèn)題變得日益凸出。電網(wǎng)應(yīng)急培訓(xùn)演練屬于電力行業(yè)五大應(yīng)急體系之一，它的開展可以提高電網(wǎng)企業(yè)搶修救援工作的效率，增強(qiáng)工作人員的全意識(shí)和應(yīng)急處置能力，對(duì)提高電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)急管理水平具有重要的意義。文章介紹了電網(wǎng)應(yīng)急演練培訓(xùn)管理的目的、對(duì)象和管理機(jī)構(gòu)等;從資源管理模塊、導(dǎo)演管理模塊等多方面研究了電網(wǎng)應(yīng)急演練培訓(xùn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與仿真說(shuō)名了該系統(tǒng)適用于電網(wǎng)應(yīng)急培訓(xùn)管理。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)應(yīng)急演練;應(yīng)急預(yù)案;培訓(xùn)管理;評(píng)估管理

中圖分類號(hào)：TM73? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1001-5922（2021）07-0116-04

Design and Simulation Research of Power Grid Accident Emergency Drill System Supported by GIS Positioning Technology

Zheng Wei

（Management Training Center of State Grid Jibei Electric Power Co.， Ltd. （Party School of State Grid Jibei Electric Power Co.， Ltd.）， Beijing 102401， China）

Abstract：In recent years， with the increase of natural disasters in China， the problem of power grid security has become increasingly prominent. Power network emergency training and drill is one of the five emergency systems in power industry. It can improve the efficiency of emergency repair and rescue work of power grid enterprises and enhance the full understanding and emergency handling ability of the staff， which is of great significance to improve the emergency management level of power grid enterprises. This paper introduces the purpose， object and management organization of power grid emergency drill training management. This paper studies the design of power grid emergency training management system from the resource management module， director management module and other aspects. The system implementation and simulation show that the system is suitable for power network emergency training management.

Key words：power grid emergency drill; emergency plan; training management; evaluation management

0 引言

電網(wǎng)的安全運(yùn)行是關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)與民生的大事，是社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家安全的重要保障之一。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的變化，人們對(duì)電力的需求越來(lái)越高，加之自然災(zāi)害的增多對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行也產(chǎn)生越來(lái)越多的威脅。在電網(wǎng)電力事故發(fā)生時(shí)，電力企業(yè)的重要使命就是電力應(yīng)急搶修工作，要盡快完成搶修恢復(fù)供電，保障居民正常的生產(chǎn)和生活。因此，為了防止停電事故的產(chǎn)生，提高電網(wǎng)應(yīng)急管理水平與優(yōu)化應(yīng)急資源配置，加強(qiáng)電網(wǎng)應(yīng)急培訓(xùn)是非常必要的[1]。

1 電網(wǎng)應(yīng)急演練培訓(xùn)管理的概述

1.1 概念及目的

企業(yè)進(jìn)行應(yīng)急培訓(xùn)演練的目的是想通過(guò)應(yīng)急培訓(xùn)管理演練增強(qiáng)企業(yè)相關(guān)人員的事故風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)和能力。按照電力系統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案的相關(guān)規(guī)定，將相應(yīng)應(yīng)急人員組織在一起，在特定事件背景下進(jìn)行預(yù)防預(yù)警、應(yīng)急預(yù)案啟動(dòng)、應(yīng)急響應(yīng)等有針對(duì)性的訓(xùn)練，通過(guò)演練、培訓(xùn)、評(píng)估等對(duì)企業(yè)應(yīng)急手段做出改進(jìn)，對(duì)提高電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)急管理水平具有重要的意義。

1.2 演練對(duì)象及原則

（1）演練對(duì)象。電網(wǎng)應(yīng)急演練培訓(xùn)的主要參與對(duì)象為企業(yè)在演練中具有職責(zé)的人員。如表1所示為演練中各類有職責(zé)人員表[2]。

（2）原則。電網(wǎng)應(yīng)急演練培訓(xùn)要在遵循以下原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行：在國(guó)家法律法規(guī)允許的基礎(chǔ)上，按照政府、企業(yè)等相關(guān)規(guī)定進(jìn)行應(yīng)急管理工作計(jì)劃統(tǒng)籌實(shí)施;應(yīng)急演練的內(nèi)容要符合客觀規(guī)律和實(shí)際情況;始終堅(jiān)持安全第一的原則，并對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行保密。

1.3 電力系統(tǒng)應(yīng)急演練的組織機(jī)構(gòu)

應(yīng)急演練培訓(xùn)要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況建立各種領(lǐng)導(dǎo)小組和機(jī)構(gòu)，各部門的參演人員在其中扮演不同的角色，各參演人員要了解自己所扮演角色在演練中的任務(wù)，因此需要對(duì)各部門的參演人員作出以下職責(zé)劃分：①各領(lǐng)導(dǎo)小組組織活動(dòng)的開展，頒布應(yīng)急演練的注意事項(xiàng)，統(tǒng)籌和指揮應(yīng)急演練的具體實(shí)施;②技術(shù)要為此次應(yīng)急演練提供所涉及的自動(dòng)化系統(tǒng)、調(diào)度通信及設(shè)備安全隔離等應(yīng)急演練活動(dòng)所需要技術(shù)支持和安全保障;③評(píng)價(jià)小組要對(duì)應(yīng)急演練情況進(jìn)行及時(shí)的跟蹤和記錄，若發(fā)現(xiàn)演練中存在問(wèn)題時(shí)，要在演練結(jié)束后第一時(shí)間作出點(diǎn)評(píng)，同時(shí)需要對(duì)演練中出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。

2 電網(wǎng)應(yīng)急演練培訓(xùn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

電網(wǎng)應(yīng)急演練培訓(xùn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)了4個(gè)層面和2個(gè)接口層，其中層面主要包含：應(yīng)用層;服務(wù)層;數(shù)據(jù)層;接口層。接口層主要包含：內(nèi)部系統(tǒng)接口;外部系統(tǒng)接口。接口層的主要作用是連接系統(tǒng)的外部與內(nèi)部，內(nèi)部接口層的主要作用是共享數(shù)據(jù);外部系統(tǒng)起到了通信的作用，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部與外部的互通。數(shù)據(jù)層的主要作用是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)與模型庫(kù)的組建，同時(shí)還可以起到管控的作用。服務(wù)層是為各個(gè) 分支提供基礎(chǔ)服務(wù)的，通過(guò)二維、三維圖形為系統(tǒng)提供云服務(wù)。應(yīng)用層的各個(gè)模塊，就是系統(tǒng)主要運(yùn)行的部分，以下對(duì)各模塊進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明[3]。

2.1 演練資源管理模塊

如圖1所示，演練資源管理模塊主要是管控演練相關(guān)事宜，它含有6個(gè)子模塊，各模塊負(fù)責(zé)不同的工作，共同為演練資源管理模塊進(jìn)行服務(wù)。

2.2 演練導(dǎo)演管理模塊

導(dǎo)演管理模塊主要有3部分組成（如圖2所示）：①演練進(jìn)程控制;②演練過(guò)程記錄;③演練信息網(wǎng)關(guān)。該模塊的主要作用是打開演練交班本，在實(shí)際演練中根據(jù)需要進(jìn)行開始、暫停、終止和結(jié)束操作，同時(shí)還可以根據(jù)具體的分組控制模塊進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程操作工作，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，為演練的公平、公正作出保障。演練過(guò)程記錄主要是為了演練結(jié)束后的回訪和評(píng)價(jià)做鋪墊，記錄演練過(guò)程中的信息也方面后期評(píng)價(jià)。演練網(wǎng)關(guān)信息在演練導(dǎo)演管理模塊中的主要職責(zé)是檢測(cè)工作站和匯演工作，它還包含了2個(gè)小模塊，導(dǎo)演信息設(shè)置和演練信息監(jiān)測(cè)，為系統(tǒng)故障作出保障。

2.3 其他模塊

管理系統(tǒng)應(yīng)用模塊的其他模塊主要是應(yīng)用層中除去演練資源管理模塊、演練導(dǎo)演管理模塊和演練評(píng)估管理模塊后的其他幾個(gè)模塊（如圖3所示）[4]。

其中演練操作管理模塊、演練腳本管理模塊和演練小組指揮管理模塊各模塊的具體分支與功能如下：

（1）演練操作管理模塊，主要負(fù)責(zé)即時(shí)通信的幫助和應(yīng)急處置的依據(jù)。

（2）演練腳本管理模塊，該模塊的職責(zé)主要是管理應(yīng)急腳本與輸出[5]。

（3）演練小組指揮管理模塊，該模塊主要是負(fù)責(zé)指揮和查詢的。其中歷史案例查詢和應(yīng)急資源查詢可以為演練任務(wù)完成情況和演練評(píng)估總結(jié)等提供依據(jù)，還可以與之前的信息進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)分析對(duì)比功能，為導(dǎo)演分析各人員在演練中的表演情況提供了依據(jù)[6]。

2.4 演練評(píng)估管理模塊

演練評(píng)估管理模塊由操作評(píng)估和演練操作兩個(gè)模塊組成， 其作用誰(shuí)對(duì)整個(gè)演練以及各參演小組進(jìn)行評(píng)估，如圖4所示為該模塊子功能作用圖。

演練評(píng)估可以進(jìn)行多種查詢工作與評(píng)估各評(píng)估結(jié)果輸出等操作對(duì)電網(wǎng)應(yīng)急演練進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估，可以利用層析分法進(jìn)行相關(guān)操作，在評(píng)估總分之前，可以先對(duì)各小組進(jìn)行評(píng)分，最后在進(jìn)行總評(píng)估，得出評(píng)估結(jié)果[7]。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與仿真

該電網(wǎng)應(yīng)急培訓(xùn)管理系統(tǒng)在GIS定位的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了演練資源管理，并可以將演練人員與車輛的具體位置展現(xiàn)出來(lái)，為跟蹤評(píng)估人員的工作提供了方便。同時(shí)還可以了解線路走向、輸變電設(shè)備及其運(yùn)行狀況，也為定位報(bào)警提供了方便。其中演練腳本管理界面的作用是控制和記錄突發(fā)事件和系統(tǒng)消息，同時(shí)也為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和位置響應(yīng)提供了依據(jù);通過(guò)進(jìn)行待評(píng)操作查詢、參演操作信息查詢、預(yù)期操作信息查詢、評(píng)估各評(píng)估結(jié)果輸出等操作對(duì)電網(wǎng)應(yīng)急演練進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估，可以利用層析分法進(jìn)行相關(guān)操作，在評(píng)估總分之前，要對(duì)各小組的各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，最后在進(jìn)行總評(píng)估，得出評(píng)估結(jié)果。評(píng)估可以是整個(gè)應(yīng)急培訓(xùn)的，也可以是各個(gè)小組的[8]。

如表2所示為應(yīng)急演練培訓(xùn)管理系統(tǒng)的測(cè)試數(shù)據(jù)情況，連接速度與時(shí)間有關(guān)，從表中數(shù)據(jù)可以看出，該系統(tǒng)的功能與性能符合電網(wǎng)應(yīng)急培訓(xùn)管理系統(tǒng)的要求[9]，適合電網(wǎng)應(yīng)急演練培訓(xùn)管理使用。

4 結(jié)語(yǔ)

文章在先進(jìn)技術(shù)與理論的基礎(chǔ)上，開發(fā)了電網(wǎng)應(yīng)急培訓(xùn)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于電力系統(tǒng)的各級(jí)單位，為電網(wǎng)企業(yè)的應(yīng)急培訓(xùn)演練提供了方便，具有廣闊的發(fā)展空間。該應(yīng)急演練系統(tǒng)的建立為電力企業(yè)的應(yīng)急搶修工作提供了保障，同時(shí)提高了電網(wǎng)應(yīng)急管理水平與優(yōu)化應(yīng)急資源配置，對(duì)提高電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)急管理水平具有重要的意義[10]。

參考文獻(xiàn)

[1] 林爽，秦萃麗，王裴培，等.基于層次分析法的電網(wǎng)應(yīng)急演練管理系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2017，25（21）：68-72.

[2] 高原.電力系統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案推演系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].北京：華北電力大學(xué)，2016.

[3] 陳肖龍，劉航，李卓暉，等.氣象模擬仿真技術(shù)在電力安全應(yīng)急培訓(xùn)中的應(yīng)用與研究[J].電力大數(shù)據(jù)，2020，23（01）：78-83.

[4] 郭建龍，熊山，李曉瑩，等.基于主變起火應(yīng)急演練的虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2020（05）：75-79.

[5] 高原.大面積停電應(yīng)急預(yù)案推演培訓(xùn)系統(tǒng)預(yù)防預(yù)警模塊設(shè)計(jì)[J].國(guó)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，18（05）：77-80.

[6] 呂有忠.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2017（05）：167-168+171.

[7]蘆倩，朱朝陽(yáng)，于振，等.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在電網(wǎng)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電力信息與通信技術(shù)，2015，13（03）：7-11.

[8] 賈雷亮，申衛(wèi)華，楊選懷，等.電網(wǎng)應(yīng)急演練推演系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].山東電力技術(shù)，2016，43（01）：10-14.

[9] 余爾汶，王智敏，陳斌，等.電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)急演練實(shí)效性優(yōu)化方法探索[J].電力安全技術(shù)，2019，21（06）：8-11.

[10] 劉敦文，賈昊燃，翦英驊，等.基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的隧道火災(zāi)應(yīng)急培訓(xùn)系統(tǒng)構(gòu)建和研究[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2019，15（02）：131-137.