楊 楠1，董 楠2，李大志2，孫 健1,王海云1
?。?.國網北京電科院，北京100075；2.國網北京市電力公司電力調度控制中心，北京100041）
摘 要： 近年來，北京電網進入了新的發展期，電網規模不斷擴大，內外部環境發生了較大變化，電網運行壓力和風險控制難度逐年增大。為做好新形勢下的電網運行工作，建立常態化的電網運行與管理工作機制，確保首都電網安全穩定運行，國網北京市電力公司成立了北京電網運行與管理領導小組，統籌推進電網周期性分析工作和專項梳理任務，建立多維度、全方位的城市電網安全評價體系；并依托電網風險指數管理工作，量化城市電網安全風險等級；根據不同風險等級制定、落實差異化風險管控措施；風險管控過程中領導小組牽頭審核或現場抽查管控措施落實情況，形成了全閉環的城市電網運行與管理機制。
關鍵詞： 城市電網；電網安全；風險等級
1 專業管理的目標描述
1.1 專業管理的理念或策略
北京電網承擔著保障首都能源安全、服務經濟社會發展、市民正常生活秩序的重要作用，近年來電網建設投入不斷加大，電網規模進一步擴大，抵御事故風險能力也有所增強，但隨著北京地區經濟高速發展，電網負荷保持穩定增長，城市電網特性愈發明顯，部分電網薄弱環節逐步暴露，大面積停電風險依然存在，公司內外部環境要求對城市電網安全運行管理提出了更高的要求。
一是受端城市電網特性愈發明顯。2015年夏季北京電網最大負荷達到1 831萬千瓦，創歷史最大負荷，但將近70%電力需要外受，受城市環境保護、節能減排的壓力，地區電源配置較為單一，四大熱電中心全部投產后，地區主力電廠均為燃氣電廠，發電能力受燃氣供應制約；北京城市中心區負荷密度逐年增大，電網結構越來越緊密，受局部地區短路電流超標的影響，逐步形成220 kV電網六分區運行模式，有效降低了北京電網整體運行風險，但部分分區運行壓力凸顯；城市建設步伐的加快使得地理資源越發緊張，使得輸電走廊、電纜溝道的選址更加困難，同塔并架、同溝道等線路敷設形式成為了主流，N-2、1-N事故發生的概率有所提高。
二是電網運行薄弱環節依舊存在。北京電網正處在向“十三五”規劃網架發展的過渡階段，局部區域電網結構較為薄弱，嚴重故障情況下存在大面積停電的運行風險。受到部分重點基改建工程實施困難影響，相關風險在一定時期內將繼續存在，需要通過強化常態化的城市安全風險防控體系予以全面控制。
三是計劃停電方式安全風險控制難度較大。在局部電網結構仍較為薄弱的情況下，設備停電檢修和基改建過渡期間對電網結構進一步削弱，方式安排較為困難，風險控制難度陡升，需加強各部門和單位間的統籌協調，在確保電網安全的前提下保證基改建和設備檢修工作的有序開展。
四是電網外部監管壓力逐步增大。國務院599號令和國網事故調查規程的頒布與執行對電力安全事故界定和調查處理作出重大調整，對電網安全生產監管帶來重大變化。公司面臨的外部安全監管壓力逐步增大，需明確相關風險，調整完善運行管理工作策略予以有效應對。
五是電網運行環境呈惡化趨勢。近年來，北京地區氣候呈劣化趨勢，嚴重自然災害、惡劣天氣、外力破壞多發、頻發，電網發生嚴重故障的幾率增大，易引發連鎖故障，對設備的日常監視和維護提出了更高的要求，需針對運行環境變化實施差異化的運行風險管控措施，強化電網應急管理，充分做好應對突發事件的準備。
六是首都政治供電和城市運行保障面臨較大壓力。北京電網運行與管理處在特殊的地理位置和政治環境中，連年承擔重大政治供電保障任務，日常政治供電任務密集，隨著地區經濟社會的發展，城市運行和居民生活保障要求日益提高，尤其是軌道交通客戶對供電質量的高要求和停電造成的巨大社會影響，這些都需公司內部加強客戶服務與電網運行的信息溝通和聯動，有效控制用戶供電安全風險和故障情況下的社會輿論風險。
1.2 專業管理的范圍和目標
為加強北京城市電網安全管理工作，強化落實《國家電網公司關于印發關于加強國家電網運行與管理工作的意見的通知》（國家電網調〔2012〕1580號）的要求，建立健全電網運行與管理體制，國網北京市電力公司成立北京電網運行與管理領導小組和辦公室，由公司黨政一把手親自掛帥，統籌電網發展與運行，統一決策電網運行的重大問題、重要管理措施和重大技術原則，充分發揮“三集五大”體系建設優勢，強化各部門、各單位的工作協同，形成管理規范、統籌高效的電網運行管理常態機制。
在領導小組的統一領導下，辦公室協調相關部門開展各項城市電網安全梳理、評價工作，涵蓋10 kV～500 kV各電壓等級電網，全面掌握城市電網安全運行風險，針對性地制定規劃建設措施逐步解決電網薄弱環節，并將相關梳理結果、電網動態風險作為電網風險指數的基礎因素，計算市、地兩級電網風險指數，向公司全體部門、單位進行發布，兩級調控中心、兩級設備運維部門根據風險等級的區別制定并落實差異化管控措施，領導小組及辦公室再對各單位管控措施落實情況進行督導，做到城市電網安全分析、發布、管控、落實全過程閉環管理，安全風險可知、可控、在控，進一步提高城市電網安全運行裕度。
1.3 專業管理的指標體系及目標值
建立電網風險指數指標體系量化城市電網風險等級，充分體現停電計劃工作、電網負荷水平、電網網架結構、重要客戶外電源隱患等引起的電網風險。首先按照電網調度管理范圍及設備運維單位的不同，將電網風險指數分為220 kV及以上電網風險分指數、110 kV及以下電網風險分指數。220 kV及以上分指數針對北京電力調度控制中心和檢修分公司發布，110 kV及以下分指數向各供電公司發布。
進一步應用電網分析及專項梳理結果，引入電網異常方式風險、電網不滿足N-1運行風險、重要客戶外電源風險、軌道交通客戶外電源風險及電網事故風險作為各分指數子指標。電網異常方式風險直接引用停電計劃風險管控工作的評價結果，統計由于停電檢修工作造成的電網異常方式風險；電網不滿足N-1風險計算統計周期內預測負荷水平下不滿足N-1設備的數量，充分反映電網在不同負荷水平下的運行狀態；重要客戶及軌道交通客戶外電源風險利用常態化滾動梳理結果，統計各供電公司所屬客戶的風險數量；電網事故風險結合相關專業分析結果將重要開關拒動、同塔并架線路、同溝道線路、電廠并網線等易造成較嚴重電網事故的因素，并考慮不同季節氣候環境變化的影響后進行匯總統計。
各子指標根據對電網整體風險的貢獻不同賦予不同分值，相加得出電網風險指數分值。電網風險指數量化數值區間為0～100，量化數值越高，表示風險程度越高。指數及分指數均分為4個等級，由高到低分別為Ⅰ（紅色高度風險）、Ⅱ（橙色較高風險）、Ⅲ（黃色中度風險）、Ⅳ（藍色低度風險）。
通過電網運行與管理工作機制循環運轉，按照固定周期開展電網風險指數計算、發布工作，進一步強化城市電網風險的管控，防范風險向事故的轉變，有針對性地安排和重點推動相關工程措施補強電網運行薄弱環節，逐步降低北京電網運行風險等級，穩步向無風險或低風險運行狀態推進。
2 專業管理的主要做法
2.1 專業管理工作的流程圖
專業管理工作的流程圖如圖1所示。
2.2 主要流程說明
由工作流程圖可以看出，城市電網安全管理體系工作主要包括四個階段：城市電網安全分析、電網風險指數計算及發布、管控措施制定及執行和管控措施落實評價。
2.2.1 常態化分析與專項分析相結合，全面梳理電網薄弱環節
電網運行與管理領導小組統籌開展相關分析工作，下達專項分析工作任務；調控中心作為電網運行與管理領導小組辦公室的牽頭部門負責各類周期性、常態化電網分析工作，協同相關部門完成各類專項分析工作。
?。?）北京電網計劃檢修工作均要通過電網、設備、人員、用戶、環境等5個方面的風險評價和定級，并根據風險定級結果開展各維度風險的管控。電網維度風險根據停電計劃期間造成的電網異常方式對電網運行可靠性的影響及所帶負荷性質的不同進而劃分為一、二、三級風險。
?。?）調控中心結合公司隱患排查工作，對照事故隱患排查標準分析梳理北京電網運行隱患，提前控制隱患影響，逐步消除事故隱患。
?。?）結合公司開展的輸電網及城市電網安全性評價工作，對照查評依據梳理北京電網薄弱環節，并根據輸電網安評專家組查評意見進行重點問題管控。
?。?）北京城市軌道交通網絡快速發展，地鐵、城市輕軌逐漸成為了首都市民出行的首選交通工具。作為支撐整個城市運轉的重要環節，軌道交通正常運行離不開電力的可靠供應，由于電力供應問題影響軌道交通運行，將造成巨大的社會影響。針對軌道交通客戶的外電源現存風險，調控中心協同相關部門分析了軌道交通供電系統的基本結構，供電方式，保護配置情況，外電源負荷情況以及薄弱環節，形成外電源多維度綜合評價體系。
（5）在原有電網地區負荷、分區負荷預測與分析、掌握地區電力平衡情況和整體負荷水平的基礎上，進一步細化負荷分析工作的細度與廣度。通過實施設備日間負荷數據采集、對比篩選、異動原因排查、分析預測等一系列措施，提前掌握相關電網設備負荷增長趨勢，分析了解負荷特性，有針對性制定具體的負荷管理、運行維護措施，全面控制由于負荷變化對各級電網及設備造成的風險。
?。?）近年來國內外電網均發生過較大范圍的停電事故，對城市運行造成了惡劣的影響，其引起政府部門對電網安全穩定運行的重視，也充分暴露了現代電力系統在體制、管理、結構等方面的諸多問題。調控中心結合印度大停電、上海6.5事件等停電事故的故障形式，結合北京電網網架結構對應開展梳理分析，查找相關類似事故發生的可能性，提前進行管控；結合國務院599號令、國網事故調查規程的頒布與執行，調控中心按照引起各等級電網事件的細化因素對電網嚴重故障進行了梳理，梳理出可能導致電網事件的嚴重故障形式及重點設備。
?。?）發展部門根據相關城市電網分析及梳理結果確定出的電網薄弱環節，聯合相關部門確定解決電網薄弱環節的工程解決措施，或根據電網風險問題嚴重程度的更新情況調整已安排工程的建設時序。
（8）運檢部門根據相關城市電網分析及梳理結果確定出的電網薄弱環節，聯合相關部門確定解決電網薄弱環節的設備技術改造措施。
?。?）電網運行與管理領導小組組織召開專題會議審核城市電網專題安全分析的主要結論及工程解決措施，明確電網薄弱環節，布置管控措施，確定重點工程，提出相應管理要求。
2.2.2 利用分析結果創新建立城市電網風險量化指標
傳統年度、季度電網方式分析或專項性分析結束后，分析結果往往僅在一段時間內引起相關部門、單位的重視，形式“一事一議”的效果，且分析結果未充分體現不同調度機構、設備運維單位所轄電網的風險差異，造成全網的管控措施統一制定，措施實際落地較為困難。
電網風險指數分電壓等級、按照電網調度范圍、設備運維權屬進行劃分，引用電網分析結果而制定的各項子指標，分別以月、周為統計周期進行計算和發布，充分反映統計周內電網風險狀態的變化，量化北京電力調控中心、檢修分公司、各供電公司等單位的不同風險等級，具體指導差異化管控措施的制定。
?。?）調控中心協同各供電公司調控中心利用城市電網專項安全分析結果作為基礎風險因素，再結合統計周期電網負荷水平、計劃檢查工作等實時運行情況進行電網風險指數的計算，并形成導致電網風險的設備清單，經過兩級調控中心內部審核后提請電網運行與管理領導小組審核。
（2）電網運行與管理領導小組根據相關風險因素對電網風險指數進行審核，如有異議將指數退回至調控中心重新統計、計算，無問題進行指數的發布。
（3）電網風險指數通過電網運行與管理領導小組的審核后，通過公司內網首頁以專題形式面向公司各部門、各單位進行發布，公司領導及員工均可通過登錄公司內網查詢各單位電網風險情況。
2.2.3 針對不同等級風險制定落實多專業差異化管控措施
在電網風險指數計算模型編制時，公司電網調控、設備運行維護等職能部門針對各自所轄電網的不同風險等級制定差異化管控措施標準模板。指數發布、電網風險等級確定后，涉及到的單位只需要按照風險等級將模板中標準化措施落實到具體風險因素或設備，做到有的放矢，提高措施的針對性和可行性。
?。?）兩級調控中心根據所轄電網的風險等級制定電網調控運行的管控措施，如開展安全校核、修編調度預案、聯合開展反事故演習、提出方式調整措施、加強調控運行監視等。供電公司的電網風險指數為一、二級時，其制定的管控措施需由公司調控中心審核后執行。
?。?）兩級運檢部門根據相應的電網風險等級制定造成電網風險設備的運維管控措施，如縮短巡視周期、開展設備帶電檢測、制定應急處置方案并進行演練、安排人員現場看護等。檢修分公司、供電公司的電網風險指數為一、二級時，其制定的管控措施需由公司運檢部審核后執行。
?。?）兩級基建部門根據電網分析確定的重點工程和發展部門確定的建設時序，結合電網風險狀態的變化，推進相關工程的進度，確保解決電網薄弱環節的工程措施按計劃實施。
?。?）在電網風險發生期間，兩級調控中心按照已制定的管控措施進行電網風險的防控，將各項措施落實到位，確保電網安全穩定運行。
?。?）在電網風險發生期間，兩級運檢部門按照已制定的管控措施進行風險設備的防控，將各項措施落實到位，防止重點設備故障導致電網安全運行風險進一步擴大。
2.2.4 閉環監督，強化措施落地
本周期電網風險結束后，需按照制定的管控措施要求對措施執行情況進行檢查，尤其對一線班組措施落實情況重點檢查，查找措施制定是否全面、是否具有針對性、是否嚴格按照要求開展風險防控工作，通過監督檢查進一步為下一周電網風險管理工作提出改進建議。
?。?）兩級調控中心針對風險發生期間當值調度、監控運行值的落實管控措施情況進行檢查，并對檢查情況進行評價。
（2）兩級運檢部門針對風險發生期間當值的相關專業班組人員、臨時強化運行措施執行人員的落實管控措施情況進行檢查，并對檢查情況進行評價。
?。?）兩級基建部門在工程實施階段現場進行工程質量、安全措施落實情況檢查，并對檢查情況進行評價。
（4）電網運行與管理領導小組審核各部門管控措施落實情況的評價，根據措施落實情況和電網風險等級、工程進度等因素對相關風險單位措施落實情況進行現場督導，對重點工程進度進行現場檢查。
2.3 確保流程正常運行的人力資源保證
北京公司為確保城市電網安全管理體系的正常運轉和明確職責分工，成立了北京電網運行與管理領導小組及領導小組辦公室。領導小組由公司黨政一把手擔任組長，公司分管專業的副總經理擔任副組長，各職能部門及技術支撐單位的主要負責人作為小組成員。領導小組負責統一領導北京電網運行與管理工作，開展相關的體制、機制、技術、流程、隊伍等重大問題研究，統籌推進建設科學的北京電網運行與管理體系；研究確定電網調度運行控制體系建設和協調發展的重大事項；審核重點工程建設時序和優化調整方案，協調電網規劃與電網運行銜接的重大問題；審查批準北京電網年度運行方式、2～3年電網規劃滾動校核報告。領導小組辦公室設置在調控中心，負責領導小組各項決策部署的督察督辦；負責工作推進中的總體協調；負責組織制定相關工作方案，并向領導小組匯報；負責領導小組會議的組織；負責匯總并及時通報涉及電網運行與管理的重大事項和重要信息。
為確保電網風險指數管理流程的正常運轉，各涉及部門、單位設置風險指數專業管理人員。在指數計算階段由兩級調控中心的指數管理人員進行因素統計、計算，管控措施制定、執行、評價階段兩級調控中心及運檢部門的指數管理人員負責措施的制定、監督執行和措施評價工作。在措施執行層面仍然依靠現有調控運行人員、設備運行維護人員進行管控措施的落實。
2.4 保證流程正常運行的專業管理的績效考核與控制
電網運行與管理領導小組在下達任務的同時將重點任務的完成情況列入相關部門的績效考核。在電網風險指數管理流程中針對節點環節進行審計，審計實際業務流程流轉過程中，風險因素填寫是否符合要求、是否全面、計算結果是否正確，各節點是否發生退回情況，每一個節點處理時間是否滿足要求。各職能部門及電網運行與管理領導小組根據風險管控措施落實的檢查情況進行打分，結合流程審計結果形成各單位的電網風險指數管理工作質量得分，根據得分情況各單位進行排名。
3 評估與改進
3.1 專業管理的評估方法
建立健全城市電網安全管理體系、量化城市電網風險等級是北京公司適應城市電網發展形勢、深入貫徹國網公司加強電網運行與管理工作的具體措施，確保電網風險梳理工作的質量、提高了管控措施的針對性，使得從公司領導到一線職工做到“知風險、明措施”。
3.1.1 滾動開展城市電網分析，更新風險因素
在現有電網風險因素基礎上，結合基改建工程投產、網架結構變化、負荷水平波動情況，滾動開展相關分析，消除已解決的問題、新發現相應的電網薄弱環節，進而對電網風險指數的相關因素進行更新，實時反映電網運行狀態。如：按照月度結合停電計劃安排開展風險管控工作；組織季度例會匯報隱患排查、輸電網安評工作開展情況；度夏、度冬期間按日開展10 kV線路負荷分析工作；結合國內外最新電網故障情況開展對比分析工作等。
3.1.2 細化電網風險指數管理流程，合理調整指標權重
進一步細化電網風險指數因素填寫、計算、發布、措施制定、評價等各階段的子流程，明確流程節點責任人，完善上報、審核、退回的閉環管理流線。根據各風險因素進行子指標的測算，通過預先設定子指標權重計算出各單位風險等級，并結合指數試發布期間各單位反饋情況及時調整子指標權重，更為客觀地反映各單位的電網風險情況。
3.1.3 統計分析指數結果，確定高風險單位
每期電網風險指數發布后利用餅圖、表格等形式統計分析各單位風險等級分布情況，指數滾動發布多期之后，利用折線圖以時間為軸線觀察各單位歷史風險情況，通過橫向、縱向風險分布對比分析得出電網風險較為嚴重的單位，作為風險管控的重點對象，可以成為公司層面管理力度、資金投入、技術支持加大的參考依據。
3.2 專業管理存在的問題
城市電網安全管理工作是一個動態連續的過程，尤其是電網風險指數的管理工作需要按照固定周期，目前指數因素填寫、計算、發布、措施制定、評價等環節仍然由相應管理人員手工填寫，人員之間使用公司內網郵件系統進行信息流轉，未達到專用系統線上全閉環管理的要求。
北京公司城市電網風險指數的評價體系建立的時間較短，目前指數標準的制定人員和各職能部門中指數管理人員對指數的含義、模型、公式、管理流程等內容比較了解，并對基層單位參與指數工作的人員進行了統一的宣貫、培訓工作，但在試發布期間發現基層單位人員的掌握程度參差不齊，有待進一步提升。
3.3 今后的改進方向或對策
3.3.1 加強領導，深入推進城市電網安全管理工作
繼續深入落實《國家電網公司關于印發關于加強國家電網運行與管理工作的意見的通知》（國家電網調〔2012〕1580號）的要求，以北京電網運行與管理領導小組為核心，進一步加強城市電網安全分析工作，全面掌握電網薄弱環節，充分、客觀、量化反映城市電網運行風險，同時強化管控措施的執行質量和落實效果，確保電網安全穩定運行，逐步通過工程措施降低電網運行風險、解決電網薄弱環節。
3.3.2 建設風險指數系統，實現線上全過程管理
目前北京公司已著手開展風險指數系統的建設工作，結合系統建設進一步細化指數管理流程、明確各流程節點工作標準、節點審計要求及發布展示需求。通過系統建設將指數管理中所有流程節點納入系統，實現全過程閉環管理，并降低相關專業管理人員的管理成本。
3.3.3 全面培訓，進一步提高工作質量
隨著風險指數系統的建設和投運，再次組織各單位電網風險指數管理人員及管控措施涉及到的一線班組長進行培訓，對指數標準修訂情況及系統操作方法開展宣貫和培訓工作，并在日常使用期間各職能部門加大對基層單位人員的指導力度，確保公司本部與基層單位同質化開展電網風險指數管理工作。