融合人防和技防的“双防”省级电网调度管理体系构建研究

郑凯文 李红磊 姚 刚 吴 亮 陈 锐 顾业锐

（1.贵州电网有限责任公司电网调度控制中心 2.贵州大学电气工程学院）

0 引言

随着电力工业生产的不断发展， 人为误操作已成为影响生产安全和效率的重要因素[1］。“3.3”中国台湾大停电、 “1.9”巴基斯坦大停电、 2月美国德州电力危机等大停电事件影响范围广， 经济损失巨大， 严重影响经济社会秩序， 关乎国家安全[2］。在现代社会， 电力短缺导致的电力危机对于经济社会打击巨大， 甚至威胁国家政治稳定， 其损失、 后果和影响难以估量[3］。而人为误操作是引发大停电的重要风险因素。据统计， 2003-2021年， 某电网共发生有调度责任的误操作16起， 调度误操作尚未完全杜绝。安全风险一直都在， 不能有丝毫的松懈。特别是伴随生产组织关系优化， 调控一体化， 配网集约化等管理变革， 调度指挥与设备操作深度融合， 防范人为误操作重要性和紧迫性更加凸显。

1 调度管理体系的背景及发展现状

近10年来， 某电网范围内共发生现场电气误操作73 起， 图1 是某电网近几年人为误操作事件及原因分析。2020年以来， 某省电网直调系统发生了4起现场厂站运行值班员擅自操作事件， 对电网安全稳定运行造成了极大影响。

图1 某电网近几年人为误操作事件及原因

防范调度指挥人为误操作是系统安全运行的重要任务， 也是系统运行安全永恒主题。某省电网近三年人为误操作事件如图2所示。

图2 某省电网近三年人为误操作事件

调度指挥是现代工业生产中不可或缺的一个环节，其作用是对生产过程进行监控和调度， 确保生产的顺利进行[4］。然而， 由于调度指挥涉及到的信息量和复杂性较大， 加之人为操作的不可避免性， 容易出现误操作的情况， 给生产带来严重的危害和损失。因此， 如何减少人为误操作， 提高调度指挥的效率和安全性， 成为当前急需解决的问题之一。

近年来， 新操规实施， 网络发令逐步普及、 调控一体化逐步推进， 操作效率大幅提升[5］。为了减少人为误操作带来的风险， 构建“人防+技防”调度管理体系已成为当前研究的热点。本文旨在探讨如何通过构建“人防+技防”调度管理体系来减少人为误操作， 提高生产安全和效率。

2 构建“双防”调度管理体系

2.1 业务风险原因分析

人员失职导致设备非计划停运： 是指现场工作人员由于失职行为[6］， 直接造成设备非计划停运或被迫停运的情形， 一般包括： Ⅰ 类、 Ⅱ 类电气误操作和工作失职误动作。

Ⅰ 类电气误操作： 包括以下三种情况：

（1） 带负荷拉 （合） 隔离刀闸 （电力调度管理规程、 电气操作导则等规程制度允许的情况除外）；

（2） 带电挂 （合） 接地线 （接地刀闸）；

（3） 带接地线 （接地刀闸） 合开关 （刀闸） 。

Ⅱ 类电气误操作： 是指操作过程中， 误 （漏） 拉合开关、 刀闸； 下达不正确调度命令、 错误执行调度命令、 错误执行运行方式； 运行人员误 （漏） 投或停继电保护及安全自动装置 （包括压板）， 误执行继电保护及安全自动装置定值[7］。另外， 其他原因造成的电气误操作如图3所示。

2.2 “双防”调度管理体系理论

“双防”， 即人防+技防的调度管理体系， 在电网调度中， 人防和技防都是非常重要的调度管理体系。人防指的是人员防范， 主要是通过组织、 培训和管理调度员、 值班人员、 安全人员等相关人员， 来保证电力系统的安全运行[8］。人防的重点是提高人员的安全意识和技能水平， 保证人员能够及时发现问题， 并采取有效措施进行应对和处理。技防指的是技术防范，主要是通过运用现代化的电力调度技术手段， 来实现对电力系统的全面监控和调控。技防的重点是提高电力系统的自动化程度和智能化[9］。

2.3 “双防”调度管理体系工作机制

（1） 在“人防”方面：

一是坚持让制度标准“简单、 实用、 好用、 管用”和坚持“风险管控措施固化进制度标准”的原则， 全面梳理调度业务核心要素， 辨识调度运行中的内外部危害及风险， 制定完善防范措施， 将调度运行中发现问题后拟定并检验合理的整改措施编写进指导书。

二是建立调度运行值班工作自查自纠每周通报机制和电网故障及异常调度处置复盘机制。将调度员分组开展调度运行核心业务的交叉检查， 每周科室例会通告； 对典型事故处置后对全过程回顾分析， 持续提升调度处置能力。

三是建立调度员考核机制， 将日常运行生产中，有人为因素导致的错误， 纳入绩效考核。

（2） 在“技防”方面： 充分依托技术支持， 结合实际运行中发现问题开发防误功能。

一是优化DCCS （调度指挥控制系统） 下令流程，开发“关键步骤双审核”功能， 实现对调度操作过程中的重要步骤进行重点管控。

二是加强OMS （运行管理系统） 系统与DCCS 系统协同， 实现OMS 系统和DCCS 系统之间的功能协同， 实现操作票执行信息对检修申请单的自动更新，提高操作效率。

三是在OCS （运行监控系统） 系统中开发“调度重要信息指示牌”功能， 实现对设备缺陷、 安全措施、运行方式变化等影响调度操作的内容通过OCS 系统可视化直观展示。

四是在OMS 系统中， 以检修操作全流程管控为思路， 以操作设备为中心， 将检修操作涉及的检修申请单、 操作票、 控制断面、 预案、 实时风险、 操作过程、 调度记录等全链路全内容进行卡片式管理， 有效防范调度指挥人为误操作。人防+技防防范人为误操作工作机制如图4所示。

图4 “双防”防范人为误操作工作机制

3 防范人为误操作对策

3.1 培养配网调控员的安全胜任能力

为了有效地提高配网调控安全管理效果， 通过使用主成分分析法进行分析， 可认为安全认知能力内部存在不同层级， 分为与实际操作作业更为紧密的安全认知工作能力和更复杂思维性更强的安全认知心智能力[10］。根据以上分析， 配调人员安全胜任力模型的冰山结构如图5所示。

图5 配调员安全胜任力模型

构建该模型主要基于配网调控员的工作特点。配网调控员主要是以电力操作为主， 评价一个员工的安全胜任力， 不能仅根据一个员工的以往安全知识考核得分和以往的安全绩效。由于安全行业工作的特殊性， 电力企业中事故人往往都不在其原岗位上继续工作， 现有在职员工都是“安全人”， 所以不能以此两项为依据来预测员工的安全胜任力。而电力行业的操作特性又有不均衡、 高压力、 高风险以及出了事故之后的高损失、 操作危险的复杂性和不确定性[11］。所以电力行业的安全取决于操作人员自身对于工作任务、 周围环境中存在着的风险和隐患的认知以及在执行任务操作时对于工作的专注和对安全事项的全面思考[12］。由此， 评价配网调控员的安全胜任能力更应着重于对安全认知能力的评价。

3.2 建立“防人为误操作”和“防系统故障”两个管理层面

设计管理流程和操作规范， 建立“防人为误操作”和“防系统故障”两个管理层面， 设计管理流程和操作规范是确保操作过程符合标准的重要步骤。流程和规范应该包括内容如图6所示。

（1） 防人为误操作

防止人为误操作的方法如下：

1） 建立审查和核准流程， 以确保每个操作都得到适当的审查和核准。

2） 建立双重验证流程， 以确保每个步骤都得到适当的验证。

3） 培训和教育员工， 以确保员工知道正确操作方法。

4） 提供明确的工具和设备， 以确保员工使用正确的工具和设备进行操作。

5） 实施实时监测， 以及时检测错误并采取措施纠正。

（2） 防系统故障

防止系统故障的方法如下：

1） 定期检查和维护系统， 以确保系统正常运行。

2） 实施备份和灾难恢复计划， 以在系统故障时快速恢复。

3） 建立报警系统， 以在系统故障时及时发出警报。

4） 建立监测和诊断系统， 以及时检测和修复系统故障。

5） 对系统进行安全评估， 以确保系统安全。

4 “双防”调度管理体系的实施与成果

4.1 构建防误自查体系

（1） 全面梳理各项规章制度防误要求承接落实情况

全面梳理公司安全生产各项规章制度及上级单位关于防误管理的相关要求在本单位的承接落实情况，各项防误措施如何在本单位通过管理和技术手段刚性落地。安规、 调规、 操规等是否培训到位， 监护、 三审制度是否在日常操作运行中严格执行， 规程规定是否全面覆盖操作、 值班全过程， 是否存在管理真空地带等。各单位对照南网新版安规识别在管理、 技术方面要求的变化， 辨识存在的风险， 对照检查现行的管理体系能否满足新版安规的要求。梳理总结目前防误工作开展或制度落实过程中存在的问题和瓶颈。

（2） 加强权限管理， 认真细致排查受令人员账号管理情况

梳理本单位所有具备受令资格人员的系统账号使用情况， 确保各类系统均可正常登陆使用， 检查本单位是否存在账号密码通用的情况。根据值班人员排班信息与DCCS 系统操作痕迹进行比对， 排查近三年是否存在互相借用DCCS 系统账号进行调度操作的情况， 确保单人单账号进行调度操作。

（3） 开展网络发令系统、 智能防误模块等技术支持系统全面排查

组织开展本单位网络发令系统建设情况摸底排查， 与本单位技术规范文件进行比对， 是否严格落实系统建设各项要求， 针对网络发令系统操作全流程链条开展自查。对照“3.14”肇庆调控误操作事件中操作人、 监护人为同一人仍可通过系统闭锁的情况举一反三， 排查本单位网络发令系统是否存在其他漏洞。已开展程序化操作的单位应全面检查程序化操作系统是否严格落实操作监护制度及双因子认证要求等。

（4） 全面梳理调度运行人员现状

对照《某电网调度受令资格动态管理规定》， 梳理调度员、 厂站 （含集控中心） 运行值班员的受令资格现状， 加强对运行人员资质的动态管理， 提升调度系统整体业务能力。

针对直调厂站运行值班员， 不具备受令资格但承担操作任务的， 要加强培训教育和日常监护， 防止因不熟悉调度业务而发生误操作， 主要开展以下工作。

1） 梳理各厂站值班人员受令资格情况。

2） 梳理各厂站不具备受令资格但与调度操作相关的人员数量， 分析各类现场操作存在的风险和问题。

3） 各厂站对本单位当前值班模式、 运行人员年龄分布、 素质当量等要素进行分析。

（5） 开展回头看工作， 全面检验各项工作方案落实情况

对单位提出的准实时安全监督、 危险点梳理、 开展防误培训班等要求， 回顾防误专项活动各项工作落实情况；

对于调度防误工作具体部署的落实情况开展回头看， 针对工作推进过程中发现的问题， 制定整改计划， 确保各项方案落在实处， 有力提升防误水平。

（6） 全面开展误操作风险排查及新形势下风险分析

对照《某电网二〇二三年运行方式》电网运行主要安全风险， 各中调针对本省区调管厂站或设备进行逐一分析排查， 形成本省区因人为误操作可能导致大面积停电的厂站或设备清单； 同时针对调控一体化模式下操作模式的改变， 导致电气操作可能存在的风险点进行梳理。

4.2 调度人为误操作防范措施

构建“人防+技防”双轮驱动的防范调度指挥人为误操作的工作机制， “人防”是关键。

（1） 持续优化管理制度

坚持让制度标准“简单、 实用、 好用、 管用”和坚持“风险管控措施固化进制度标准”的原则， 全面梳理调度业务工作组成要素， 辨识业务工作风险、 制定完善防范措施， 将运用成熟的整改措施编写入业务指导书。

（2） 持续优化管理机制

1） 建立调度运行值班工作日监督检查机制。即部门负责人及安全专责对调度运行核心业务开展抽查， 日通报、 周分析。

2） 建立调度运行值班工作自查自纠每周通报机制。即调度员分组开展调度运行核心业务的交叉检查， 每周科室例会通告。

3） 建立电网故障及异常调度处置复盘机制。即典型事故处置后对全过程回顾分析， 持续提升调度处置能力。

（3） 规范调度人员操作行为， 提升操作质量

1） 运行人员正常操作不能有自由裁量权， 只能按调度指令及审核过的操作票逐项顺序规范操作。

2） 严禁无票操作或者先操作后补票， 不能本末倒置为追求操作票票面的合格率和规范率而忽视操作的规范性。

3） 严格做好操作监护， 防止误入间隔， 须核对变电站名称、 电压等级、 设备间隔、 设备双重名称及操作内容。

4） 加强密码管理， 严禁使用他人密码完成相关操作， 对密码泄露者和利用他人密码操作者同等追责。

4.3 “双防”调度管理体系实施成果

根据“双防”调度管理体系的具体的实施方法， 建立如图7所示的的调度防误操作模型。

图7 防误操作模型

据统计， 某电网2022 年共执行2430 张调度操作票和3771 条调度操作综合指令， 正确率、 合格率100%； 办理2900 张检修申请单， 办理及时率100%；成功处置“3.5”某地老厂110kⅤ系统孤网运行、 “6.6”某地变区域电网多变电站失压等150 余起电网故障，成功管控40余起二级事件及以上实时风险。

全年成功杜绝误调度、 误操作、 漏监视事件发生。

5 结束语

随着电网规模的不断扩大和技术的不断提高， 电网调度的重要性越来越凸显出来。为了解决电网调度容易出现人为误操作这个问题， 本文从人防和技防两个方面， 提出了防范人为误操作的具体实施方案。

在人防方面： 建立健全责任制度、 培训制度和巡查制度， 建立调度运行值班工作自查自纠每周通报机制和电网故障及异常调度处置复盘机制， 建立调度员考核机制。

在技防方面： 加强OMS 系统与DCCS 系统协同；采用双重验证机制、 建立操作审计制度和引入人工智能技术也是非常重要的。双重验证机制可以确保身份真实可靠， 防止操作人员盗用密码进行误操作。

总之， 防范人为误操作是电网调度中必须要解决的难题。采取人防和技防两个方面的措施相结合， 可以建立起一套完整的防范人为误操作的工作机制， 保障电网的安全稳定运行。展望未来， 随着技术的不断发展， 电网调度中的人防和技防措施也将不断完善，为电网的安全稳定运行提供更加坚实的保障。