杨 楠1，董 楠2，李大志2，孙 健1,王海云1
（1.国网北京电科院，北京100075；2.国网北京市电力公司电力调度控制中心，北京100041）
摘 要： 近年来，北京电网进入了新的发展期，电网规模不断扩大，内外部环境发生了较大变化，电网运行压力和风险控制难度逐年增大。为做好新形势下的电网运行工作，建立常态化的电网运行与管理工作机制，确保首都电网安全稳定运行，国网北京市电力公司成立了北京电网运行与管理领导小组，统筹推进电网周期性分析工作和专项梳理任务，建立多维度、全方位的城市电网安全评价体系；并依托电网风险指数管理工作，量化城市电网安全风险等级；根据不同风险等级制定、落实差异化风险管控措施；风险管控过程中领导小组牵头审核或现场抽查管控措施落实情况，形成了全闭环的城市电网运行与管理机制。
关键词： 城市电网；电网安全；风险等级
1 专业管理的目标描述
1.1 专业管理的理念或策略
北京电网承担着保障首都能源安全、服务经济社会发展、市民正常生活秩序的重要作用，近年来电网建设投入不断加大，电网规模进一步扩大，抵御事故风险能力也有所增强，但随着北京地区经济高速发展，电网负荷保持稳定增长，城市电网特性愈发明显，部分电网薄弱环节逐步暴露，大面积停电风险依然存在，公司内外部环境要求对城市电网安全运行管理提出了更高的要求。
一是受端城市电网特性愈发明显。2015年夏季北京电网最大负荷达到1 831万千瓦，创历史最大负荷，但将近70%电力需要外受，受城市环境保护、节能减排的压力，地区电源配置较为单一，四大热电中心全部投产后，地区主力电厂均为燃气电厂，发电能力受燃气供应制约；北京城市中心区负荷密度逐年增大，电网结构越来越紧密，受局部地区短路电流超标的影响，逐步形成220 kV电网六分区运行模式，有效降低了北京电网整体运行风险，但部分分区运行压力凸显；城市建设步伐的加快使得地理资源越发紧张，使得输电走廊、电缆沟道的选址更加困难，同塔并架、同沟道等线路敷设形式成为了主流，N-2、1-N事故发生的概率有所提高。
二是电网运行薄弱环节依旧存在。北京电网正处在向“十三五”规划网架发展的过渡阶段，局部区域电网结构较为薄弱，严重故障情况下存在大面积停电的运行风险。受到部分重点基改建工程实施困难影响，相关风险在一定时期内将继续存在，需要通过强化常态化的城市安全风险防控体系予以全面控制。
三是计划停电方式安全风险控制难度较大。在局部电网结构仍较为薄弱的情况下，设备停电检修和基改建过渡期间对电网结构进一步削弱，方式安排较为困难，风险控制难度陡升，需加强各部门和单位间的统筹协调，在确保电网安全的前提下保证基改建和设备检修工作的有序开展。
四是电网外部监管压力逐步增大。国务院599号令和国网事故调查规程的颁布与执行对电力安全事故界定和调查处理作出重大调整，对电网安全生产监管带来重大变化。公司面临的外部安全监管压力逐步增大，需明确相关风险，调整完善运行管理工作策略予以有效应对。
五是电网运行环境呈恶化趋势。近年来，北京地区气候呈劣化趋势，严重自然灾害、恶劣天气、外力破坏多发、频发，电网发生严重故障的几率增大，易引发连锁故障，对设备的日常监视和维护提出了更高的要求，需针对运行环境变化实施差异化的运行风险管控措施，强化电网应急管理，充分做好应对突发事件的准备。
六是首都政治供电和城市运行保障面临较大压力。北京电网运行与管理处在特殊的地理位置和政治环境中，连年承担重大政治供电保障任务，日常政治供电任务密集，随着地区经济社会的发展，城市运行和居民生活保障要求日益提高，尤其是轨道交通客户对供电质量的高要求和停电造成的巨大社会影响，这些都需公司内部加强客户服务与电网运行的信息沟通和联动，有效控制用户供电安全风险和故障情况下的社会舆论风险。
1.2 专业管理的范围和目标
为加强北京城市电网安全管理工作，强化落实《国家电网公司关于印发关于加强国家电网运行与管理工作的意见的通知》（国家电网调〔2012〕1580号）的要求，建立健全电网运行与管理体制，国网北京市电力公司成立北京电网运行与管理领导小组和办公室，由公司党政一把手亲自挂帅，统筹电网发展与运行，统一决策电网运行的重大问题、重要管理措施和重大技术原则，充分发挥“三集五大”体系建设优势，强化各部门、各单位的工作协同，形成管理规范、统筹高效的电网运行管理常态机制。
在领导小组的统一领导下，办公室协调相关部门开展各项城市电网安全梳理、评价工作，涵盖10 kV～500 kV各电压等级电网，全面掌握城市电网安全运行风险，针对性地制定规划建设措施逐步解决电网薄弱环节，并将相关梳理结果、电网动态风险作为电网风险指数的基础因素，计算市、地两级电网风险指数，向公司全体部门、单位进行发布，两级调控中心、两级设备运维部门根据风险等级的区别制定并落实差异化管控措施，领导小组及办公室再对各单位管控措施落实情况进行督导，做到城市电网安全分析、发布、管控、落实全过程闭环管理，安全风险可知、可控、在控，进一步提高城市电网安全运行裕度。
1.3 专业管理的指标体系及目标值
建立电网风险指数指标体系量化城市电网风险等级，充分体现停电计划工作、电网负荷水平、电网网架结构、重要客户外电源隐患等引起的电网风险。首先按照电网调度管理范围及设备运维单位的不同，将电网风险指数分为220 kV及以上电网风险分指数、110 kV及以下电网风险分指数。220 kV及以上分指数针对北京电力调度控制中心和检修分公司发布，110 kV及以下分指数向各供电公司发布。
进一步应用电网分析及专项梳理结果，引入电网异常方式风险、电网不满足N-1运行风险、重要客户外电源风险、轨道交通客户外电源风险及电网事故风险作为各分指数子指标。电网异常方式风险直接引用停电计划风险管控工作的评价结果，统计由于停电检修工作造成的电网异常方式风险；电网不满足N-1风险计算统计周期内预测负荷水平下不满足N-1设备的数量，充分反映电网在不同负荷水平下的运行状态；重要客户及轨道交通客户外电源风险利用常态化滚动梳理结果，统计各供电公司所属客户的风险数量；电网事故风险结合相关专业分析结果将重要开关拒动、同塔并架线路、同沟道线路、电厂并网线等易造成较严重电网事故的因素，并考虑不同季节气候环境变化的影响后进行汇总统计。
各子指标根据对电网整体风险的贡献不同赋予不同分值，相加得出电网风险指数分值。电网风险指数量化数值区间为0～100，量化数值越高，表示风险程度越高。指数及分指数均分为4个等级，由高到低分别为Ⅰ（红色高度风险）、Ⅱ（橙色较高风险）、Ⅲ（黄色中度风险）、Ⅳ（蓝色低度风险）。
通过电网运行与管理工作机制循环运转，按照固定周期开展电网风险指数计算、发布工作，进一步强化城市电网风险的管控，防范风险向事故的转变，有针对性地安排和重点推动相关工程措施补强电网运行薄弱环节，逐步降低北京电网运行风险等级，稳步向无风险或低风险运行状态推进。
2 专业管理的主要做法
2.1 专业管理工作的流程图
专业管理工作的流程图如图1所示。
2.2 主要流程说明
由工作流程图可以看出，城市电网安全管理体系工作主要包括四个阶段：城市电网安全分析、电网风险指数计算及发布、管控措施制定及执行和管控措施落实评价。
2.2.1 常态化分析与专项分析相结合，全面梳理电网薄弱环节
电网运行与管理领导小组统筹开展相关分析工作，下达专项分析工作任务；调控中心作为电网运行与管理领导小组办公室的牵头部门负责各类周期性、常态化电网分析工作，协同相关部门完成各类专项分析工作。
（1）北京电网计划检修工作均要通过电网、设备、人员、用户、环境等5个方面的风险评价和定级，并根据风险定级结果开展各维度风险的管控。电网维度风险根据停电计划期间造成的电网异常方式对电网运行可靠性的影响及所带负荷性质的不同进而划分为一、二、三级风险。
（2）调控中心结合公司隐患排查工作，对照事故隐患排查标准分析梳理北京电网运行隐患，提前控制隐患影响，逐步消除事故隐患。
（3）结合公司开展的输电网及城市电网安全性评价工作，对照查评依据梳理北京电网薄弱环节，并根据输电网安评专家组查评意见进行重点问题管控。
（4）北京城市轨道交通网络快速发展，地铁、城市轻轨逐渐成为了首都市民出行的首选交通工具。作为支撑整个城市运转的重要环节，轨道交通正常运行离不开电力的可靠供应，由于电力供应问题影响轨道交通运行，将造成巨大的社会影响。针对轨道交通客户的外电源现存风险，调控中心协同相关部门分析了轨道交通供电系统的基本结构，供电方式，保护配置情况，外电源负荷情况以及薄弱环节，形成外电源多维度综合评价体系。
（5）在原有电网地区负荷、分区负荷预测与分析、掌握地区电力平衡情况和整体负荷水平的基础上，进一步细化负荷分析工作的细度与广度。通过实施设备日间负荷数据采集、对比筛选、异动原因排查、分析预测等一系列措施，提前掌握相关电网设备负荷增长趋势，分析了解负荷特性，有针对性制定具体的负荷管理、运行维护措施，全面控制由于负荷变化对各级电网及设备造成的风险。
（6）近年来国内外电网均发生过较大范围的停电事故，对城市运行造成了恶劣的影响，其引起政府部门对电网安全稳定运行的重视，也充分暴露了现代电力系统在体制、管理、结构等方面的诸多问题。调控中心结合印度大停电、上海6.5事件等停电事故的故障形式，结合北京电网网架结构对应开展梳理分析，查找相关类似事故发生的可能性，提前进行管控；结合国务院599号令、国网事故调查规程的颁布与执行，调控中心按照引起各等级电网事件的细化因素对电网严重故障进行了梳理，梳理出可能导致电网事件的严重故障形式及重点设备。
（7）发展部门根据相关城市电网分析及梳理结果确定出的电网薄弱环节，联合相关部门确定解决电网薄弱环节的工程解决措施，或根据电网风险问题严重程度的更新情况调整已安排工程的建设时序。
（8）运检部门根据相关城市电网分析及梳理结果确定出的电网薄弱环节，联合相关部门确定解决电网薄弱环节的设备技术改造措施。
（9）电网运行与管理领导小组组织召开专题会议审核城市电网专题安全分析的主要结论及工程解决措施，明确电网薄弱环节，布置管控措施，确定重点工程，提出相应管理要求。
2.2.2 利用分析结果创新建立城市电网风险量化指标
传统年度、季度电网方式分析或专项性分析结束后，分析结果往往仅在一段时间内引起相关部门、单位的重视，形式“一事一议”的效果，且分析结果未充分体现不同调度机构、设备运维单位所辖电网的风险差异，造成全网的管控措施统一制定，措施实际落地较为困难。
电网风险指数分电压等级、按照电网调度范围、设备运维权属进行划分，引用电网分析结果而制定的各项子指标，分别以月、周为统计周期进行计算和发布，充分反映统计周内电网风险状态的变化，量化北京电力调控中心、检修分公司、各供电公司等单位的不同风险等级，具体指导差异化管控措施的制定。
（1）调控中心协同各供电公司调控中心利用城市电网专项安全分析结果作为基础风险因素，再结合统计周期电网负荷水平、计划检查工作等实时运行情况进行电网风险指数的计算，并形成导致电网风险的设备清单，经过两级调控中心内部审核后提请电网运行与管理领导小组审核。
（2）电网运行与管理领导小组根据相关风险因素对电网风险指数进行审核，如有异议将指数退回至调控中心重新统计、计算，无问题进行指数的发布。
（3）电网风险指数通过电网运行与管理领导小组的审核后，通过公司内网首页以专题形式面向公司各部门、各单位进行发布，公司领导及员工均可通过登录公司内网查询各单位电网风险情况。
2.2.3 针对不同等级风险制定落实多专业差异化管控措施
在电网风险指数计算模型编制时，公司电网调控、设备运行维护等职能部门针对各自所辖电网的不同风险等级制定差异化管控措施标准模板。指数发布、电网风险等级确定后，涉及到的单位只需要按照风险等级将模板中标准化措施落实到具体风险因素或设备，做到有的放矢，提高措施的针对性和可行性。
（1）两级调控中心根据所辖电网的风险等级制定电网调控运行的管控措施，如开展安全校核、修编调度预案、联合开展反事故演习、提出方式调整措施、加强调控运行监视等。供电公司的电网风险指数为一、二级时，其制定的管控措施需由公司调控中心审核后执行。
（2）两级运检部门根据相应的电网风险等级制定造成电网风险设备的运维管控措施，如缩短巡视周期、开展设备带电检测、制定应急处置方案并进行演练、安排人员现场看护等。检修分公司、供电公司的电网风险指数为一、二级时，其制定的管控措施需由公司运检部审核后执行。
（3）两级基建部门根据电网分析确定的重点工程和发展部门确定的建设时序，结合电网风险状态的变化，推进相关工程的进度，确保解决电网薄弱环节的工程措施按计划实施。
（4）在电网风险发生期间，两级调控中心按照已制定的管控措施进行电网风险的防控，将各项措施落实到位，确保电网安全稳定运行。
（5）在电网风险发生期间，两级运检部门按照已制定的管控措施进行风险设备的防控，将各项措施落实到位，防止重点设备故障导致电网安全运行风险进一步扩大。
2.2.4 闭环监督，强化措施落地
本周期电网风险结束后，需按照制定的管控措施要求对措施执行情况进行检查，尤其对一线班组措施落实情况重点检查，查找措施制定是否全面、是否具有针对性、是否严格按照要求开展风险防控工作，通过监督检查进一步为下一周电网风险管理工作提出改进建议。
（1）两级调控中心针对风险发生期间当值调度、监控运行值的落实管控措施情况进行检查，并对检查情况进行评价。
（2）两级运检部门针对风险发生期间当值的相关专业班组人员、临时强化运行措施执行人员的落实管控措施情况进行检查，并对检查情况进行评价。
（3）两级基建部门在工程实施阶段现场进行工程质量、安全措施落实情况检查，并对检查情况进行评价。
（4）电网运行与管理领导小组审核各部门管控措施落实情况的评价，根据措施落实情况和电网风险等级、工程进度等因素对相关风险单位措施落实情况进行现场督导，对重点工程进度进行现场检查。
2.3 确保流程正常运行的人力资源保证
北京公司为确保城市电网安全管理体系的正常运转和明确职责分工，成立了北京电网运行与管理领导小组及领导小组办公室。领导小组由公司党政一把手担任组长，公司分管专业的副总经理担任副组长，各职能部门及技术支撑单位的主要负责人作为小组成员。领导小组负责统一领导北京电网运行与管理工作，开展相关的体制、机制、技术、流程、队伍等重大问题研究，统筹推进建设科学的北京电网运行与管理体系；研究确定电网调度运行控制体系建设和协调发展的重大事项；审核重点工程建设时序和优化调整方案，协调电网规划与电网运行衔接的重大问题；审查批准北京电网年度运行方式、2～3年电网规划滚动校核报告。领导小组办公室设置在调控中心，负责领导小组各项决策部署的督察督办；负责工作推进中的总体协调；负责组织制定相关工作方案，并向领导小组汇报；负责领导小组会议的组织；负责汇总并及时通报涉及电网运行与管理的重大事项和重要信息。
为确保电网风险指数管理流程的正常运转，各涉及部门、单位设置风险指数专业管理人员。在指数计算阶段由两级调控中心的指数管理人员进行因素统计、计算，管控措施制定、执行、评价阶段两级调控中心及运检部门的指数管理人员负责措施的制定、监督执行和措施评价工作。在措施执行层面仍然依靠现有调控运行人员、设备运行维护人员进行管控措施的落实。
2.4 保证流程正常运行的专业管理的绩效考核与控制
电网运行与管理领导小组在下达任务的同时将重点任务的完成情况列入相关部门的绩效考核。在电网风险指数管理流程中针对节点环节进行审计，审计实际业务流程流转过程中，风险因素填写是否符合要求、是否全面、计算结果是否正确，各节点是否发生退回情况，每一个节点处理时间是否满足要求。各职能部门及电网运行与管理领导小组根据风险管控措施落实的检查情况进行打分，结合流程审计结果形成各单位的电网风险指数管理工作质量得分，根据得分情况各单位进行排名。
3 评估与改进
3.1 专业管理的评估方法
建立健全城市电网安全管理体系、量化城市电网风险等级是北京公司适应城市电网发展形势、深入贯彻国网公司加强电网运行与管理工作的具体措施，确保电网风险梳理工作的质量、提高了管控措施的针对性，使得从公司领导到一线职工做到“知风险、明措施”。
3.1.1 滚动开展城市电网分析，更新风险因素
在现有电网风险因素基础上，结合基改建工程投产、网架结构变化、负荷水平波动情况，滚动开展相关分析，消除已解决的问题、新发现相应的电网薄弱环节，进而对电网风险指数的相关因素进行更新，实时反映电网运行状态。如：按照月度结合停电计划安排开展风险管控工作；组织季度例会汇报隐患排查、输电网安评工作开展情况；度夏、度冬期间按日开展10 kV线路负荷分析工作；结合国内外最新电网故障情况开展对比分析工作等。
3.1.2 细化电网风险指数管理流程，合理调整指标权重
进一步细化电网风险指数因素填写、计算、发布、措施制定、评价等各阶段的子流程，明确流程节点责任人，完善上报、审核、退回的闭环管理流线。根据各风险因素进行子指标的测算，通过预先设定子指标权重计算出各单位风险等级，并结合指数试发布期间各单位反馈情况及时调整子指标权重，更为客观地反映各单位的电网风险情况。
3.1.3 统计分析指数结果，确定高风险单位
每期电网风险指数发布后利用饼图、表格等形式统计分析各单位风险等级分布情况，指数滚动发布多期之后，利用折线图以时间为轴线观察各单位历史风险情况，通过横向、纵向风险分布对比分析得出电网风险较为严重的单位，作为风险管控的重点对象，可以成为公司层面管理力度、资金投入、技术支持加大的参考依据。
3.2 专业管理存在的问题
城市电网安全管理工作是一个动态连续的过程，尤其是电网风险指数的管理工作需要按照固定周期，目前指数因素填写、计算、发布、措施制定、评价等环节仍然由相应管理人员手工填写，人员之间使用公司内网邮件系统进行信息流转，未达到专用系统线上全闭环管理的要求。
北京公司城市电网风险指数的评价体系建立的时间较短，目前指数标准的制定人员和各职能部门中指数管理人员对指数的含义、模型、公式、管理流程等内容比较了解，并对基层单位参与指数工作的人员进行了统一的宣贯、培训工作，但在试发布期间发现基层单位人员的掌握程度参差不齐，有待进一步提升。
3.3 今后的改进方向或对策
3.3.1 加强领导，深入推进城市电网安全管理工作
继续深入落实《国家电网公司关于印发关于加强国家电网运行与管理工作的意见的通知》（国家电网调〔2012〕1580号）的要求，以北京电网运行与管理领导小组为核心，进一步加强城市电网安全分析工作，全面掌握电网薄弱环节，充分、客观、量化反映城市电网运行风险，同时强化管控措施的执行质量和落实效果，确保电网安全稳定运行，逐步通过工程措施降低电网运行风险、解决电网薄弱环节。
3.3.2 建设风险指数系统，实现线上全过程管理
目前北京公司已着手开展风险指数系统的建设工作，结合系统建设进一步细化指数管理流程、明确各流程节点工作标准、节点审计要求及发布展示需求。通过系统建设将指数管理中所有流程节点纳入系统，实现全过程闭环管理，并降低相关专业管理人员的管理成本。
3.3.3 全面培训，进一步提高工作质量
随着风险指数系统的建设和投运，再次组织各单位电网风险指数管理人员及管控措施涉及到的一线班组长进行培训，对指数标准修订情况及系统操作方法开展宣贯和培训工作，并在日常使用期间各职能部门加大对基层单位人员的指导力度，确保公司本部与基层单位同质化开展电网风险指数管理工作。