電力企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)控制能力評(píng)價(jià)模型構(gòu)建與應(yīng)用

周 林,徐昌前,李富祥,鄧元實(shí),劉 濤,楊 琳

(1.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司,四川 成都 610041; 2.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院,四川 成都 610041)

0 引 言

安全管理的實(shí)質(zhì)是風(fēng)險(xiǎn)管理。為科學(xué)合理評(píng)估各類行業(yè)面臨的風(fēng)險(xiǎn),安全風(fēng)險(xiǎn)管理專家已相繼提出了基于層次分析、邏輯關(guān)系理論和概率統(tǒng)計(jì)理論的安全風(fēng)險(xiǎn)控制評(píng)價(jià)方法[1-2],相關(guān)研究應(yīng)用成果已在國(guó)家社會(huì)安全、公共信息安全、食品衛(wèi)生安全、石油氣田安全、鐵路安全、核電發(fā)電機(jī)組安全、危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存安全等領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛應(yīng)用。

2003年美加大停電、2012年印度大面積停電等事故充分說(shuō)明,電網(wǎng)安全是確保國(guó)家安全的支點(diǎn),事關(guān)國(guó)計(jì)民生和社會(huì)穩(wěn)定大局,是電力企業(yè)必須牢牢守住的生命線。自然環(huán)境、人身安全、電網(wǎng)運(yùn)行、設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)安全等各類復(fù)雜運(yùn)行條件導(dǎo)致電力企業(yè)面對(duì)的不安全風(fēng)險(xiǎn)顯著提升。現(xiàn)有電力企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管控主要以風(fēng)險(xiǎn)清單和定性分析為主要方法,針對(duì)某一項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)單鏈條、單業(yè)務(wù)識(shí)別。評(píng)估結(jié)果雖然可以反映單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和控制成效,但無(wú)法定量表征電力企業(yè)綜合安全風(fēng)險(xiǎn)水平且不能對(duì)風(fēng)險(xiǎn)控制能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

下面以電力企業(yè)綜合安全風(fēng)險(xiǎn)“控制能力”為聚焦點(diǎn),采用模糊結(jié)果集構(gòu)建了電力企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系和管控評(píng)價(jià)模型,實(shí)現(xiàn)了電力企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)水平及風(fēng)險(xiǎn)控制能力量化表征。該評(píng)價(jià)模型清晰指出了電力企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)薄弱環(huán)節(jié)及其控制能力,通過(guò)及時(shí)加強(qiáng)薄弱指標(biāo)管控,補(bǔ)齊短板,可顯著提升電力企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)防范能力,避免不安全事件發(fā)生。

1 安全風(fēng)險(xiǎn)控制能力評(píng)價(jià)模型

1.1 評(píng)價(jià)思路

常用的風(fēng)險(xiǎn)控制評(píng)價(jià)方法有德爾菲法、風(fēng)險(xiǎn)矩陣法、Borda排序法,上述方法通常是基于對(duì)失效事件發(fā)生的概率和后果嚴(yán)重程度的二維影響因子來(lái)確定。電力安全是國(guó)家安全的重要組成,任何一起安全事件都有可能產(chǎn)生連鎖反應(yīng),影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展大局。因此,電力企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)控制不僅需要考量風(fēng)險(xiǎn)影響的大小和風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)的可能性,還需依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)類型和特征的差異識(shí)別其他主觀需求下的管理因子,如圖1所示?；凇秶?guó)家電網(wǎng)有限公司安全事故調(diào)查規(guī)程》,構(gòu)建的安全風(fēng)險(xiǎn)管控綜合控制能力體系將安全生產(chǎn)事故分為人身、電網(wǎng)、設(shè)備和信息系統(tǒng)4類,重點(diǎn)考察這4類風(fēng)險(xiǎn)管控力度,同時(shí)聚焦長(zhǎng)期以來(lái)反復(fù)出現(xiàn)、反復(fù)治理的重大風(fēng)險(xiǎn),對(duì)頻繁發(fā)生、后果嚴(yán)重的違章、電網(wǎng)設(shè)備事件(故)、網(wǎng)絡(luò)安全事件加強(qiáng)評(píng)價(jià)力度。

圖1 風(fēng)險(xiǎn)控制能力評(píng)價(jià)思路

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)

以量化電力企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)控制能力為目的,構(gòu)建了人身、電網(wǎng)、設(shè)備、信息4個(gè)方面的安全風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。指標(biāo)計(jì)算內(nèi)容及計(jì)算方法參照現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)方法,指標(biāo)的來(lái)源多采用信息系統(tǒng)采集數(shù)據(jù),以減少人為主觀因素的影響,實(shí)現(xiàn)客觀公正的評(píng)價(jià)。

電力企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)源于受自然環(huán)境影響、管理權(quán)限制約但無(wú)法采取措施,或采取了措施但有效性極差的風(fēng)險(xiǎn),將這類風(fēng)險(xiǎn)稱為固有風(fēng)險(xiǎn)。固有風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)共包含了3個(gè)指標(biāo)類型、5項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)和12項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)。對(duì)應(yīng)的,將該固有風(fēng)險(xiǎn)的控制能力稱為風(fēng)險(xiǎn)控制狀態(tài),設(shè)立控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),共包含了3個(gè)指標(biāo)類型、9項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)和11項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)。

1.2.1 固有風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系

固有風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)主要包括人身類、電網(wǎng)設(shè)備類和網(wǎng)絡(luò)信息類,如表1所示。

表1 固有風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)

人身類固有風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)包含了電力企業(yè)電網(wǎng)運(yùn)維建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)、外部環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)兩類一級(jí)指標(biāo)。電網(wǎng)運(yùn)維建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)反映了人員工作面臨的風(fēng)險(xiǎn)強(qiáng)度指標(biāo);外部環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)包含了車輛平均服役年限、道路交通行使風(fēng)險(xiǎn)等兩類能反映人員出行面臨的交通風(fēng)險(xiǎn)強(qiáng)度指標(biāo)。

電網(wǎng)設(shè)備類固有風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)包含了設(shè)備因素、環(huán)境因素兩類一級(jí)指標(biāo)。設(shè)備因素表征了電網(wǎng)設(shè)備隱患、故障出現(xiàn)率及其對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn);環(huán)境因素表征了電力企業(yè)地理環(huán)境條件對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

網(wǎng)絡(luò)信息類指標(biāo)包含了調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)外部接入數(shù)量等一類一級(jí)指標(biāo),主要表征了生產(chǎn)控制大區(qū)等網(wǎng)絡(luò)邊界擴(kuò)大后的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全。

1.2.2 控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)對(duì)應(yīng)固有風(fēng)險(xiǎn)分為3類。第一類是人身類指標(biāo),該指標(biāo)依據(jù)海因里希事故概率法則構(gòu)建了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管控等人身安全風(fēng)險(xiǎn)因素;第二類是電網(wǎng)設(shè)備類和網(wǎng)絡(luò)信息類指標(biāo),主要從電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備非正常運(yùn)行率、停電戶數(shù)、設(shè)備故障系數(shù)等方面,通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化、用電采集系統(tǒng)等直接獲取數(shù)據(jù),對(duì)主配電網(wǎng)設(shè)備非正常運(yùn)行率、停電時(shí)戶數(shù)、故障停運(yùn)率等指標(biāo)進(jìn)行采集及評(píng)價(jià),建立風(fēng)險(xiǎn)控制狀態(tài)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系;第三類是網(wǎng)絡(luò)信息指標(biāo),如表2所示。

表2 控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)量化指標(biāo)

1.3 評(píng)價(jià)模型

1.3.1 指標(biāo)模糊關(guān)系矩陣

模糊數(shù)學(xué)的基本思想是隸屬度的思想,根據(jù)各類指標(biāo)社會(huì)屬性,結(jié)合已經(jīng)獲取的各電力企業(yè)指標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的方法建立了符合實(shí)際的指標(biāo)隸屬函數(shù)。

1)階梯型隸屬函數(shù)

提取電力企業(yè)110 kV以上主變壓器、斷路器、GIS、二次設(shè)備運(yùn)行年限以及電纜線路運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)等指標(biāo),該類指標(biāo)主要表征了電網(wǎng)設(shè)備隱患、故障出現(xiàn)率等電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、冰雪強(qiáng)度、山火強(qiáng)度、地址災(zāi)害隱患點(diǎn)數(shù)據(jù)分布,滿足階梯型隸屬函數(shù)分布特征,運(yùn)用偏小型計(jì)算指標(biāo)量化值,如式(1)所示。

(1)

式中:α為隸屬函數(shù)為階梯型的量化指標(biāo)計(jì)算值;a、b分別為指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)閾值。

2)二次拋物型隸屬函數(shù)

提取作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管控、消防管控、違章管控、電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管控成效、輸電線路防雷成效、電力設(shè)施森林草原防火工作成效等指標(biāo),該類指標(biāo)滿足二次拋物型隸屬函數(shù)分布特征,運(yùn)用偏小型計(jì)算指標(biāo)量化值,如式(2)所示。

(2)

3)矩陣型隸屬函數(shù)

提取電力監(jiān)控系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)控制率、信息安全風(fēng)險(xiǎn)控制率和電力通信系統(tǒng)設(shè)備故障系數(shù)指標(biāo),該類指標(biāo)滿足矩陣型隸屬函數(shù)分布特征,運(yùn)用偏小型計(jì)算指標(biāo)量化值,如式(3)所示。

(3)

(4)

1.3.2 指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)權(quán)重體現(xiàn)了各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)最終綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的貢獻(xiàn)程度。這里采用模糊綜合評(píng)價(jià)法,分別計(jì)算了固有風(fēng)險(xiǎn)和控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)中人身、電網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)信息三大類指標(biāo)權(quán)重。

1.3.3 模糊結(jié)果集

按照上面確定的模糊關(guān)系矩陣和指標(biāo)權(quán)重,將權(quán)重向量與模糊關(guān)系矩陣通過(guò)施加合成算子可得到固有風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)和控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的模糊結(jié)果集。

(5)

模糊結(jié)果集體現(xiàn)了電力企業(yè)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)對(duì)各等級(jí)模糊子集的隸屬度,以向量形式方法評(píng)價(jià)分析電力企業(yè)固有安全風(fēng)險(xiǎn)高低和風(fēng)險(xiǎn)控制狀態(tài)成效。為進(jìn)一步明確各電力企業(yè)綜合安全風(fēng)險(xiǎn)控制能力評(píng)價(jià),還需對(duì)固有風(fēng)險(xiǎn)和控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)模糊結(jié)果集進(jìn)一步處理。

設(shè)FRI為綜合體系模糊系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo),有

(6)

由式(6)可知FRI為電力企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)控制能力評(píng)價(jià)結(jié)果的定值結(jié)果,可用于量化評(píng)估各電力企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)控制情況。當(dāng)FRI數(shù)值越大時(shí),表明電力企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)控制能力較強(qiáng);相反,則表明電力企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)控制能力較弱。

1.4 評(píng)價(jià)修正

針對(duì)固有風(fēng)險(xiǎn)高和控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)低的“兩端企業(yè)”,FRI評(píng)價(jià)結(jié)果尚不能完全真實(shí)反映電力企業(yè)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)控制的努力程度和風(fēng)險(xiǎn)控制成效。為切實(shí)打破基礎(chǔ)條件好即風(fēng)險(xiǎn)控制能力好的傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)控制評(píng)價(jià)思想禁錮,對(duì)控制狀態(tài)排序量化結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償。

采用四象限修正法則,將電力企業(yè)FRI安全風(fēng)險(xiǎn)控制分布分為4類,如圖2所示。

圖2 四象限修正法則

FRI指標(biāo)排序位于第一象限的企業(yè),固有風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)值大,控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值大,說(shuō)明該類企業(yè)面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)大,風(fēng)險(xiǎn)控制能力差。

FRI指標(biāo)排序位于第二象限的企業(yè),固有風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)值大,控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值小,說(shuō)明該類企業(yè)面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)大,風(fēng)險(xiǎn)控制能力好。

FRI指標(biāo)排序位于第三象限的企業(yè),固有風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)值小,控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值小,說(shuō)明該類企業(yè)面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)小,風(fēng)險(xiǎn)控制能力好。

FRI指標(biāo)排序位于第四象限的企業(yè),固有風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)值小,控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值大,說(shuō)明該類企業(yè)面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)小,風(fēng)險(xiǎn)控制能力差。

圖3 綜合安全風(fēng)險(xiǎn)量化排序分布

2 應(yīng)用成效

安全風(fēng)險(xiǎn)控制能力評(píng)價(jià)結(jié)果向電力企業(yè)安全決策者提供了風(fēng)險(xiǎn)控制狀態(tài)的量化結(jié)果反饋。該評(píng)價(jià)體系自2021年在某省級(jí)電力企業(yè)全面運(yùn)行以來(lái),所轄地市級(jí)電力企業(yè)近2年設(shè)備平均事故率下降38.8%,人身不安全事件發(fā)生率平均下降67.4%,網(wǎng)絡(luò)不安全事件發(fā)生率平均下降29.5%,地市級(jí)電力企業(yè)本質(zhì)安全水平得以有效提升。

同時(shí),輔以“對(duì)在連續(xù)兩個(gè)評(píng)價(jià)周期內(nèi)均排序最后一名的電力企業(yè)實(shí)施警示約談”等安全管理手段,促使了安全基礎(chǔ)條件好的電力企業(yè)不能高枕無(wú)憂而條件薄弱的電力企業(yè)不再安于現(xiàn)狀。各電力企業(yè)通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)控制措施,最終實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)全面在控、可控、能控。

3 結(jié) 論

針對(duì)電力企業(yè)面臨的安全風(fēng)險(xiǎn),以風(fēng)險(xiǎn)控制能力為聚焦點(diǎn),構(gòu)建了基于隸屬函數(shù)和模糊結(jié)果集的綜合安全風(fēng)險(xiǎn)控制能力模型并開展了評(píng)價(jià)應(yīng)用,得到以下結(jié)論:

1)建立的固有風(fēng)險(xiǎn)和控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系綜合全面地涵蓋了電力企業(yè)在人身、電網(wǎng)、設(shè)備、信息等各方面的安全風(fēng)險(xiǎn)水平;

2)固有風(fēng)險(xiǎn)和控制狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系數(shù)據(jù)均采自各專業(yè)數(shù)字化信息系統(tǒng),排除了人工指標(biāo)干預(yù),確保了電力企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和客觀性;

3)安全風(fēng)險(xiǎn)控制能力評(píng)價(jià)指出了電力企業(yè)單個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)控制薄弱環(huán)節(jié),激發(fā)了各電力企業(yè)安全管控內(nèi)生動(dòng)力,扭轉(zhuǎn)了以結(jié)果為導(dǎo)向的風(fēng)險(xiǎn)控制目標(biāo),降低了不安全事件發(fā)生概率。