林爽，秦萃丽，王裴培，孙怡长，邹勇

（贵州电网有限责任公司遵义供电局安全监管部，贵州遵义563000）

随着经济的快速发展，对电力的需求也在迅速增加[1]。然而，发生电网事故的风险也随之增加[2]。如2009年11月10日[3]，巴西大面积电网停电，约5 000万人受到停电的影响，损失负荷达24.43G瓦特。保证电网的安全稳定运行，防止出现大面积停电事故，是电网公司和电网从业者面临的一项迫切而又重大的任务[4-9]。

文中从构建有效的电网应急管理评估体系的角度出发，综合了国内和国际的应急管理领域的先进技术、方法、理论及实践经验，参考了其他领域成熟的应急管理思想，提出了一种基于层次分析法的电网应急演练管理系统。

1 基于层次分析法的电网应急演练评估体系

层次分析法是一种系统分析方法，其具有易于理解、应用简单和实用性高的特点，与人对一个复杂决策系统的判断和思维过程大体一致，主要包括以下4个步骤[15-16]：

1）根据系统内各影响因子的关系建立系统的递阶层次结构；

2）两两比较同一层次各影响因子与上一层次各影响因子的重要性，构造重要性判断矩阵W=(wij)n×m，该矩阵具有以下3点性质：

①wij=1;

②wij=1/wji(i,j=1,2,…,n);

③wij=wik/wjk(i,j,k=1,2,…,n)。

3）根据判断矩阵W计算对于该影响因子的相对权重，并对W进行一致性检验。文中使用和积法计算W的特征值与特征向量，并由特征向量计算每一层各影响因子的权重值；

4）计算并排序各层对于整个系统的总权重，得到各演练方案的评估结果和最终排序。

文中综合考虑定量评估和定性评估的特点，通过搜集电网应急演练评估分析指标和电网系统资料，分析应急演练研究理论基础。并运用应急演练指标体系结构，使用层次分析法，建立电网应急演练评估体系，计算各评价指标的权重。同时，根据专家的打分给出定量分析的结果。本文使用层次分析法构建的电网应急演练评估指标体系，如表1所示。

通过咨询电网公司10名专家的意见，设定判断矩阵W的值，并使用和积法计算W的特征值与特征向量，并由特征向量计算每一层各影响因子的权重值。本文，构建的针对评价准则层的判断矩阵为

计算得到最大特征值为4.231，特征向量为（0.294，0.162，0.497，0.047）T，可得B1、B2、B3、B4的权重分别为0.294/0.162/0.497和0.047。同理可得到第3层各评估指标的权重。

表1 电网应急演评估层次结构

最后，使用模糊集方法综合给出目标层的总体评价。根据专家打分确定各评价指标的隶属度，并将目标分为优秀、达标和不达标3类。

2 电网应急演练管理系统的设计

文中综合考虑了电网应急演练的功能需求，设计了如图1所示的电网应急管理系统。该系统划分为应用层、服务层、数据库层和接口层4层。

图1 电网应急管理系统

其中，接口层包括内部系统接口和外部系统接口。内部接口实现6个功能模块间的数据共享与数据交换。外部系统接口保证本管理系统与外部系统的互联互通和及时通信，且负责实现与国网应急指挥中心及灾难体验室等的网络和数据的通信连接。

数据库层负责集中存储电网应急管理系统的业务数据，主要由各种资源库和模型库构成，该模块也负责存储部分演练脚本以及资源文档。

服务层供电网应急管理系统调用，为其提供基础功能服务，提供二维图形和三维图形的显示与设计服务。该模块也能实现及时通讯和文档生成，进行过程与应用控制。

应用层包括6个功能模块，实现对演练资源、演练导演、小组和演练脚本、演练操作及演练评估的管理。下面分别具体描述各管理模块的功能与设计细节。

2.1 演练资源管理模块

演练资源管理模块主要负责演练相关的事件模型管理、场景模型管理、评估模型管理、分组模型管理、总结评估模型管理以及其他演练资源管理。其子功能模块，如图2所示。

图2 演练资源管理模块子功能图

2.2 演练导演管理模块

演练导演管理负责演练进程控制、演练过程记录、演练信息网关等功能。其子功能模块，如图3所示。

其中，演练进程控制负责打开演练交班本，并依据脚本控制演练进程，主要包括开始、暂停、终止和结束4个环节。并可根据分组控制模块，远程控制相应工作站上的运行进程，从而可有效防止作弊行为。

演练过程记录是为了方便回放和辅助进行演练总结，负责记录系统设置确定的演练过程中需要记录的信息。

演练网关模块包括导演信息设置和演练信息监测，其主要负责监测与汇总参演工作站的信息，通过检测演练信息实现对各工作站的运行状态进行诊断，以便及时修复故障。

2.3 演练操作管理模块

使用演练操作模块参演人员可以根据控制消息作出相应的指挥处置，该模块提供了演练操作响应和即时通讯的功能。其中，即时通讯可提供小组商议和一对一对话模式，方便各参演人员之间的通讯；演练操作响应功能方便参演人员根据组内分配的任务和控制消息具体的响应处置。

2.4 演练脚本管理模块

演练脚本管理模块负责应急脚本管理和应急脚本输出的功能。其中，应急脚本管理负责场景关联控制、突发事件关联控制、参演分组控制、消息控制、处置相应要求和指定评价指标。而应急脚本输出则将应急脚本输出为EXCEL表格或XML文件。

2.5 演练小组指挥管理模块

演练操作部分包括方便查找信息的地图漫游、历史案例查询和应急资源查询功能，方便及时响应的预警查询、目标定位功能，便于及时回馈的信息报告管理功能。如图3所示。

图3 演练小组指挥管理模块子功能图

2.6 演练评估管理模块

演练评估管理模块使用第1部分提出的基于层次分析法的电网应急演练评估体系，对整个演练以及各参演小组进行评估。包括演练评估和演练操作两个子功能，其子功能模块如图4所示。

图4 演练评估管理模块子功能图

演练评估功能实现对应急演练进行评估，评估方法为层次分析法，统计小组的各项评估指标结果，得到小组的总评估分数。同时，演练评估功能也能实现待评估操作查询、参演操作信息查询、预期操作信息查询和评估结果输出的功能。

3 系统实现与仿真

本部分主要介绍电网应急管理系统的软硬件实现和仿真结果分析。本文主要使用的软件包括可视化软件、应急演练软件、关系型数据库以及操作系统。硬件系统包括图形工作站、推演服务器和UPS电源。仿真系统具体配置为i5-52000U、2.2 GHz、4 GB内存、1000 Mbps以太网卡、Oracle10 g数据库和Windows 2008 Server。

本系统使用GIS定位实现演练资源管理，显示当前参演人员和车辆的具体位置，便于管理线路档案与线路走向、输变电设备及其运行状况。同时，也可以方便定位报警信息。

如图5所示为演练脚本管理界面，其使用时间序列标记控制消息和突发事件，以及对应的评价标准和正确处置响应。

如图6所示为演练评估管理界面，其包括方便查找信息的地图漫游、历史案例查询和应急资源查询功能，方便及时响应的预警查询、目标定位功能，便于及时回馈的信息报告管理功能。评估既可以是针对小组进行的，也可以针对整个演练过程进行评估。

同时，本文也仿真测试了整个系统的连接速度，连接速度是指发起请求的时间、初始化连接的时间、数据包发送时间、网络传输时间和接收时间的总和。如表2所示为对本系统进行连接测试得到的数据。由表2的结果可看出，本系统符合功能和性能要求，能满足应急演练的响应要求。

表2 系统连接测试数据

图5 演练脚本管理界面

图6 演练评估管理界面

4 结束语

文中从构建有效的电网应急管理评估体系的角度出发，综合了国内和国际应急管理领域的先进技术、方法、理论以及实践经验，并参考了其他领域成熟的应急管理思想，提出了一种基于层次分析法的电网应急演练管理系统。基于层次分析法的电网应急演练管理系统为培训管理和应急演练工作的规范化和系统化提供了技术支持，为提升电网公司的应急准备能力提供了实践方法和理论支持。

[1]励文伟，郑瑜.电网应急管理体系构建与应用[J].中国电力企业管理，2016（8）：70-71.

[2]谈军，郑瑜.地区电网应急管理系统的研究[J].水能经济，2016（12）：20.

[3]杨清泉.基层供电企业应急管理现状与提升措施探讨[J].中国高新技术企业，2016（34）：199-200.

[4]裴全顺，董芝磊，包政国，等.油田6kV配电网故障及处理之我见[J].化工管理，2016（25）：201.

[5]闫中威.电网企业应急能力辅助评估系统的设计与实现[D].北京：中国科学院大学，2016.

[6]Roberts C，Wakefield G，Wright M.2013：The Web Browser as Synthesizer and Interface[J].2017.

[7]Szot P S，Yang A，Wang X，et al.PBrowse：a web-based platform for real-time collaborative exploration of genomic data[J].Nucleic Acids Research，2016，33（4）：e36.

[8]Zhang X P，Yi-Guang L V，Chang-Wu L I，et al.Design and implementation of farm management system based on B/S structure[J].Heilongjiang Science，2016.

[9]Xia J，Amp A V.Based on B/S Mode of Higher Vocational Computer Application Basic Experiment Teaching System Design and Development[J]. Computer Knowledge &Technology，2016.

[10]Tan W F.Development and Application of physical examination information system based on B/S mode[J].Journal of Medical Informatics，2016.

[11]Principato S M，Johnson J S.Using a GIS to quantify patterns of glacial erosion on Northwest Iceland：implications for independent ice sheets[J].Arctic Antarctic&Alpine Research，2016，41（1）：128-137.

[12]王景辉.GIS技术在县域电网规划中的应用[J].电子科技，2013，26（8）：124-125.

[13]乔林，胡楠，同东辉，等.基于GIS技术的电网综合信息系统设计[J].电子设计工程，2016，24（15）：88-92.

[14]胡楠，杨壮观，李峰，等.基于GIS的电网地理信息分布式数据挖掘[J].电子设计工程，2016，24（15）：20-24.

[15]李晶.基于敏感路径参数的Java Web漏洞检测技术研究[D].天津：南开大学，2014.

[16]Zhao L L，Sun Q Y，Liu X X.The design and implementation of the colleges network examination system based on B/S architecture[J].Applied Mechanics&Materials，2014：543-547.