《電子技術(shù)應用》
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【運維之道】電網(wǎng)設(shè)備智能運檢管控體系建設(shè)

2018-10-15

  一、實施背景

 ?。ㄒ唬┓e極響應公司“一體兩翼”發(fā)展戰(zhàn)略

  舒印彪董事長在國網(wǎng)公司年中工作會議上關(guān)于“要大力推進全員創(chuàng)新,大力倡導精益求精的工匠精神,營造鉆研業(yè)務(wù)、崇尚創(chuàng)新的濃厚氛圍”的講話精神。國網(wǎng)浙江電力積極貫徹落實國網(wǎng)公司工作部署,積極適應大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)等現(xiàn)代信息通信技術(shù)的快速發(fā)展,按照公司領(lǐng)導提出的“一體兩翼”發(fā)展新戰(zhàn)略,運檢部在“十三五”運檢規(guī)劃中明確提出了創(chuàng)建智能運檢管理新模式:以“一套系統(tǒng)、多源數(shù)據(jù)、聯(lián)動指揮、跨專業(yè)協(xié)同應用”為目標,構(gòu)建數(shù)字化電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺,提升設(shè)備智能化感知預警能力,建立可視化作業(yè)及應急指揮體系,深化電網(wǎng)設(shè)備大數(shù)據(jù)分析高級應用及輔助決策,提升設(shè)備狀態(tài)管控力和運檢管理穿透力,實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動運檢業(yè)務(wù)創(chuàng)新發(fā)展和效率提升,全面推動運檢工作方式和生產(chǎn)管理模式的革新,助推運檢專業(yè)“兩個提升”目標實現(xiàn)。

 ?。ǘ┻\檢精益化提升發(fā)展的必然選擇

  隨著浙江電網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)高速增長,以及特高壓交直流、柔直的陸續(xù)投運和配電網(wǎng)建設(shè)高速發(fā)展,骨干電網(wǎng)管控半徑過大,管理設(shè)備種類多、轄區(qū)廣、人員及資源調(diào)配不便,運檢管控力面臨的挑戰(zhàn)進一步加大;二是地理環(huán)境的不斷惡化,2008年開始,浙江電網(wǎng)連續(xù)遭受冰災、臺風、地質(zhì)沉降、重霾污穢等惡劣天氣的影響,電網(wǎng)承受更大的自然災害壓力;三是當前運檢面臨的艱巨任務(wù),人員配置與電網(wǎng)規(guī)模增長的速度不匹配等,結(jié)構(gòu)性缺員情況還比較嚴重;四是電力體制改革的繼續(xù)推進,2017年浙江公司全面開展電價成本監(jiān)審,企業(yè)運營壓力增大,促使電網(wǎng)運檢精益化管控能力需要不斷提升。

  二、實施內(nèi)容

  (一)打造“六化”智能管控平臺,構(gòu)建運檢指揮中樞

  1.利用監(jiān)測感知自動化,提升設(shè)備狀態(tài)掌控力

  應用物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)等新技術(shù),構(gòu)建電網(wǎng)信息采集、傳輸、分析、處理及預警的實時互動體系。同時,充分利用浙江電網(wǎng)輸變電在線監(jiān)測全覆蓋網(wǎng)絡(luò),實時掌控電網(wǎng)、設(shè)備及環(huán)境的運行動態(tài),實現(xiàn)電網(wǎng)運行實時數(shù)據(jù)的全時段、立體式全景展現(xiàn)互動。

  2.利用全業(yè)務(wù)流程移動應用,提升作業(yè)效率

  利用智能機器人巡檢、移動巡視APP等手段,加強巡視痕跡化管理,確保運維巡視全過程管理。移動巡視與PMS2.0系統(tǒng)信息交互,避免人工重復性工作,提升巡檢效率和質(zhì)量。實現(xiàn)機器人巡檢、APP巡檢數(shù)據(jù)自動分析,展示設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)變化趨勢,提升設(shè)備狀態(tài)分析能力。

  3.利用運檢現(xiàn)場可視化部署,實時管控作業(yè)現(xiàn)場

  構(gòu)建覆蓋運維、檢測、評價、檢修等運檢全過程的輸、變電各環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)場景和設(shè)備狀態(tài)信息的全景地圖,達到宏觀信息“一目了然”和微觀信息“一鍵穿透”的目標,實現(xiàn)了電網(wǎng)設(shè)備全景可視。進一步滿足生產(chǎn)指揮人員掌控生產(chǎn)全局的需求,為運檢專業(yè)集約化生產(chǎn)指揮提供了全面、實時、精確的決策依據(jù)。

  4.縮短管理層級,提升生產(chǎn)指揮集約化水平

  強化管控平臺的信息匯聚和指揮能力,實時接入電網(wǎng)感知的各種設(shè)備信息,加強作業(yè)全過程可視穿透,全面掌控人員、裝備、物資等運檢資源,實現(xiàn)管理決策指令和現(xiàn)場信息的實時交互,并利用大數(shù)據(jù)的輔助分析能力,提高管理措施的針對性,真正實現(xiàn)大檢修統(tǒng)一指揮和信息中樞作用,提升運檢本質(zhì)安全和管理精益化水平。

  5.利用大數(shù)據(jù)分析,提升決策智能化水平

  (1)建立設(shè)備知識庫,通過對新生產(chǎn)任務(wù)的智能識別,自動提供可參考的典型樣本處置方案,實現(xiàn)傳統(tǒng)經(jīng)驗與智能輔助的最默契結(jié)合,降低生產(chǎn)管理對人員經(jīng)驗的依賴程度,確保合適的任務(wù)使用合適方案。

 ?。?)加強設(shè)備檢修計劃的智能分析,對設(shè)備的缺陷和隱患情況等信息進行匯總分析,智能推送檢修工作方案及注意事項。通過設(shè)備檢修各個流程進展的可視化,智能提示工作路線交通狀況,精準預測工作時間。正常檢修工作時具備同站、同類缺陷信息提醒能力,避免重復停電,提升檢修計劃優(yōu)化能力。

 ?。?)利用云平臺開展變壓器大數(shù)據(jù)分析,通過不同信息系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的穿透分析,建立更完善的評價模型,更全面的評估與預測設(shè)備健康狀態(tài)。

 ?。?)提升缺陷和隱患分析管控能力,根據(jù)國網(wǎng)發(fā)布的家族缺陷準確掌握浙江設(shè)備類似情況和清單;在重要缺陷發(fā)生后,根據(jù)“類型、設(shè)計、時間、廠家、環(huán)境”等查詢要素靈活組合,及時排查疑似家族缺陷;對缺陷問題進行聚類分析,實現(xiàn)預判。

  6.利用信息化手段,提升項目管理標準化水平

  深化技改大修項目精益化管理,穿透項目立項儲備、物資上報、項目實施、結(jié)算關(guān)閉全過程,實現(xiàn)大修技改項目管理的“動態(tài)管控”和“線下到線上”的轉(zhuǎn)變。設(shè)計實物資產(chǎn)管控,根據(jù)資產(chǎn)年限、使用情況、評價結(jié)果和往年大修技改成本,結(jié)合設(shè)備缺陷、故障情況、評價結(jié)果及故障概率、搶修成本等智能判定投資必要性,自動提出技改大修建議,智能分析下一年度的生產(chǎn)運維成本。

  (二)變革管理模式,建立高效智能運檢指揮體系

  明確各級運檢管理組織的生產(chǎn)指揮功能,明確上下級單位及同級單位之間的生產(chǎn)指揮職責,理順指揮流程,搭載智能分析管控平臺,強化“省公司-省檢修公司-地市公司”聯(lián)動指揮機制。

  1.建設(shè)省公司、電科院和檢修公司指揮中心

 ?。?)省公司運檢部設(shè)立運檢(生產(chǎn))指揮中心,依托電網(wǎng)運檢智能化分析管控平臺,優(yōu)化業(yè)務(wù)流程,提升主網(wǎng)設(shè)備管控力和管理分析的穿透力。省公司管控平臺可隨時調(diào)用、審核直屬單位管控平臺實時監(jiān)測、獲取數(shù)據(jù)及分析結(jié)果,可查看、指導下級單位管控平臺的視頻信息、業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)及工作現(xiàn)場管理;可向下級單位推送省公司專業(yè)分析、反措要求等,提升管理監(jiān)督能力,切實提高運檢體系的運轉(zhuǎn)效率。

 ?。?)按照職能管理與業(yè)務(wù)實施分離的原則,省檢修公司設(shè)立生產(chǎn)(應急)指揮中心,定位為檢修公司的生產(chǎn)指揮中心、應急搶修中心、資源調(diào)配中心和業(yè)務(wù)監(jiān)控中心。

 ?。?)電科院評價中心抽調(diào)設(shè)備狀態(tài)評價、監(jiān)測分析人員成立生產(chǎn)監(jiān)督分析中心,主要負責全省輸變電設(shè)備狀態(tài)的分析、監(jiān)測裝置監(jiān)控和異常分析預警及開展設(shè)備運行輔助監(jiān)屏,為省公司做好技術(shù)支撐保障。

  2.建設(shè)地市公司生產(chǎn)指揮中心

  一是結(jié)合原狀態(tài)評價班職責功能,建立實體化運作的生產(chǎn)指揮中心;二是在市公司職能部室業(yè)務(wù)指導下,從輸變電生產(chǎn)運維一線直接獲取生產(chǎn)運行信息,并對生產(chǎn)作業(yè)一線人員進行業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)、指揮;三是調(diào)整現(xiàn)有缺陷流程、檢修日計劃流程、生產(chǎn)搶修流程、重大事件及災害天氣應急處置流程、風險預警管理流程、狀態(tài)評價流程和日常生產(chǎn)信息報送流程等7個生產(chǎn)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)流程。

  3.創(chuàng)新智能巡視管理模式

  隨著機器人和視頻監(jiān)控的推廣應用,調(diào)整巡視管理模式,發(fā)揮智能運檢減員增效優(yōu)勢。一是通過管控平臺實現(xiàn)遠方控制機器人按照預設(shè)的巡視內(nèi)容、路線執(zhí)行巡視任務(wù),實時上傳巡視視頻和數(shù)據(jù),代替現(xiàn)場的人力巡視,通過有計劃的逐步配置站內(nèi)機器人,制定機器人巡視的管理制度、任務(wù)執(zhí)行流程和數(shù)據(jù)分析要求,逐步全面替代站內(nèi)人員常規(guī)巡視工作;二是利用視頻監(jiān)控設(shè)備和視頻會商,對操作人員的工作路線、操作流程進行監(jiān)控,以管控平臺集中監(jiān)控操作替代人員監(jiān)護操作,大幅減少操作人員數(shù)量;三是對節(jié)省的巡視和操作人員進行培訓提升,充實到專業(yè)化巡檢隊伍,加強專業(yè)巡檢力量,改變結(jié)構(gòu)性缺員矛盾。

  4.積極推進智能班組建設(shè)

  激發(fā)班組職工創(chuàng)新活力,整體提升生產(chǎn)班組智能化、專業(yè)化水平。通過運檢智能標準化班組(運檢基礎(chǔ)管理體系、標準體系、流程體系、裝備體系、信息體系、創(chuàng)新體系、文化體系、培訓體系與考核體系)九大體系建設(shè),一是根據(jù)班組專業(yè)特點,統(tǒng)一和完善運檢智能化班組的建設(shè)標準,大力推進標準化作業(yè)、制度化管控、信息化建設(shè)和智能化輔助;二是適度超前配置生產(chǎn)檢修、運行裝備,積極開展新信息平臺、新設(shè)備、新材料、新技術(shù)、新方法的試點和推廣應用;三是積極開展智能運檢創(chuàng)新驅(qū)動,推動基層創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化應用,豐富智能運檢和管控平臺創(chuàng)新和應用。

  5.建設(shè)智能運檢創(chuàng)新基地

  建設(shè)“生產(chǎn)指揮、監(jiān)測預警、大數(shù)據(jù)分析、開發(fā)建設(shè)、創(chuàng)新展示、培養(yǎng)培訓”一體化智能運檢基地,實現(xiàn)輸變配電設(shè)備的生產(chǎn)指揮、集中監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和專業(yè)集中運維及開發(fā)建設(shè)、創(chuàng)新研究展示和智能運檢應用教育培訓及人才培養(yǎng)等六大功能集群基地,形成持續(xù)科技攻關(guān)能力。基地建設(shè)根據(jù)功能定位主要分為6大功能區(qū)塊,總建筑面積約為2500平方米。電科院分基地,承擔設(shè)備狀態(tài)仿真及智能化研究,深度開展輸變配電設(shè)備管理技術(shù)支撐的研究與驗證;開展設(shè)備運行大數(shù)據(jù)分析和智能化應用等工作;布置電纜物理狀態(tài)仿真平臺、配網(wǎng)物理狀態(tài)仿真平臺、變壓器物理狀態(tài)仿真平臺、 GIS物理狀態(tài)仿真平臺等四個物理平臺及其監(jiān)測與智能裝備。

  6.加強智能化運檢人才的建設(shè)培養(yǎng)

  加快領(lǐng)軍人才、專家人才和技能人員的選拔培養(yǎng)和使用,進一步發(fā)揮各類人才在智能運檢體系構(gòu)建與完善、裝置研發(fā)與推廣、專家遠程診斷等方面的領(lǐng)銜作用,提升智能運檢管理體系下的運檢人員能力素質(zhì)。

  (三)積極推進智能運檢技術(shù)提升,強化技術(shù)保障

  主動適應國網(wǎng)公司智能運檢九大發(fā)展方向,結(jié)合浙江電網(wǎng)運檢實際和智能運檢主體架構(gòu),確立智能運檢典型領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展重點。

  1.前端智能設(shè)備及感知層:加強設(shè)備狀態(tài)的智能自動感知,包含智能設(shè)備、智能傳感器、智能監(jiān)測設(shè)備、智能數(shù)據(jù)采集裝置、可視化裝置、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等。

  2.智能運維檢修應用層:豐富智能檢修運維手段及應用,包含運維檢修新工藝、新技術(shù)的應用,現(xiàn)場全流程的移動作業(yè)APP,手持移動數(shù)據(jù)采集設(shè)備,數(shù)據(jù)仿真設(shè)備。

  3.指揮管控平臺層:提升集約指揮、精益管控,包含電網(wǎng)運檢智能化分析管控平臺以及各級管控指揮系統(tǒng)。

  4.大數(shù)據(jù)分析決策層:基于大數(shù)據(jù)分析、云計算,研究應用具有自主學習能力的分析、預測、預判、診斷大數(shù)據(jù)模型,提高設(shè)備狀態(tài)評價診斷的智能化和自動化水平。

  三、主要創(chuàng)新

  創(chuàng)新點1:創(chuàng)新研發(fā)覆蓋運檢業(yè)務(wù)全過程的電網(wǎng)運檢智能化分析管控系統(tǒng),打造運檢生產(chǎn)指揮集約化平臺,深化運檢工作各類信息互聯(lián)互通及大數(shù)據(jù)深度應用,推進運檢資源優(yōu)化配置和運檢工作方式創(chuàng)新發(fā)展,實現(xiàn)生產(chǎn)指揮及決策的高度智能化和集約化。

  創(chuàng)新點2:依托浙電企業(yè)云平臺和大數(shù)據(jù)建設(shè)成果,以變壓器等主要設(shè)備為突破點,創(chuàng)新實現(xiàn)設(shè)備綜合因素全量評價和穿透分析;打通專業(yè)壁壘,實現(xiàn)營配調(diào)信息互通,實現(xiàn)人員、物資、車輛的現(xiàn)場“實時、可視、移動、互動”可視化管控及痕跡管理,全面提升生產(chǎn)指揮和應急搶險的及時性、準確性。

  創(chuàng)新點3:為保障管控平臺推廣應用和智能運檢建設(shè)工作,調(diào)整大檢修組織架構(gòu),打造省地一體化指揮中心,創(chuàng)新運維巡視管理模式,建設(shè)基層智能班組,確保智能運檢建設(shè)工作高效運轉(zhuǎn)。

  四、實施成效

  管控系統(tǒng)已在浙江省檢修公司、杭州公司、紹興公司、嘉興公司上線,在管控系統(tǒng)的有力支撐下,從設(shè)備管理、作業(yè)管控、生產(chǎn)指揮、資源配置等方面大幅度提高了電網(wǎng)運檢的效率和效益,顯著提升設(shè)備狀態(tài)管控力和運檢管理穿透力,有效解決結(jié)構(gòu)性缺員與快速增長的電網(wǎng)規(guī)模之間的矛盾,進一步提升運檢指標和人員效率。

 ?。ㄒ唬O大提升設(shè)備狀態(tài)管控力和運檢管理穿透力

  通過管控平臺應用、智能移動試點和智能裝備的日益推廣,生產(chǎn)管控方面實現(xiàn)“三個提升”:

  廣度提升。通過電網(wǎng)智能化設(shè)備和應用,全面實景獲取設(shè)備、作業(yè)場所和周邊環(huán)境,實現(xiàn)作業(yè)管控視角進一步拓展。通過設(shè)備巡視立體化和移動化終端技術(shù)應用,改變現(xiàn)場人員管控能力不足的現(xiàn)狀。

  深度提升。利用智能裝備武裝檢修人員,提高作業(yè)信息的流轉(zhuǎn)效率,加強運檢作業(yè)全過程可視穿透,全面掌控人員、裝備、物資等運檢資源,實現(xiàn)管理決策指令和現(xiàn)場信息的高速交互,提升生產(chǎn)業(yè)務(wù)管控效率和設(shè)備異常應急處置能力。

  能力提升。通過借助直升機、無人機、巡檢機器人等應用,推進運檢人力替代,緩解運檢結(jié)構(gòu)性缺員突出矛盾。通過使用檢修新技術(shù)、新工藝,提升檢修效能,利用大數(shù)據(jù)的輔助分析能力,精準推送分析結(jié)果,提高管理措施的針對性。

 ?。ǘ╋@著提升了運檢指標和人員效率

  在大電網(wǎng)快速發(fā)展時代,電網(wǎng)投資規(guī)模在“十三五”期間將會增長一倍,運檢人員數(shù)量則保持穩(wěn)定。以智能化手段為支撐,有效解決了結(jié)構(gòu)性缺員與快速增長的電網(wǎng)規(guī)模之間的矛盾,進一步提升了運檢指標,變壓器平均壽命31.3年/臺,斷路器24.45年/臺,城市電壓合格率99.996%,農(nóng)網(wǎng)電壓合格率99.55%,城市用戶供電和考慮99.973%,330千伏及以上線路故障停運率0.01次/百千米?年,330千伏及以上變電設(shè)備故障停運率0.002次/百臺?年,換流站平均單極強迫停運率0次/極?年;全面提升了運檢人員效率,人工成本投入產(chǎn)出效率指數(shù)2.12%,勞動生產(chǎn)率105.91萬元/人?年,并取得了2016年運檢管理指標國網(wǎng)第一名。

 ?。ㄈ┤嫱苿酉蛑悄苓\檢管理模式轉(zhuǎn)變

  通過智能運檢體系的建立與運行及“大云物移智”新技術(shù)的深度應用,實現(xiàn)了以設(shè)備狀態(tài)自動感知及預測、風險實時預警、專家在線會診、智能輔助決策、遠程生產(chǎn)指揮、精益過程管控為代表的實時化、跨空間運檢模式,并對現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)進行多角度、多維度的分析,優(yōu)化運檢策略、故障缺陷分析,全面推動生產(chǎn)管理模式由“事后應對”向“事前防范”轉(zhuǎn)變,“分散現(xiàn)場管控”向“集約遠程指揮”轉(zhuǎn)變,“傳統(tǒng)人工生產(chǎn)”向“數(shù)據(jù)智能驅(qū)動”轉(zhuǎn)變。

 ?。ㄋ模┗鶎舆\檢創(chuàng)新成果豐碩

  2016年國網(wǎng)運檢部開展以“創(chuàng)新開啟智能運檢新時代”為主題的運檢業(yè)務(wù)群眾創(chuàng)新實踐活動,積極推動基層的創(chuàng)新活力。省公司系統(tǒng)各單位高度重視,踴躍參與,涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀創(chuàng)新成果亮點。帶電載人絕緣旋轉(zhuǎn)梯的研制和應用項目,在國內(nèi)首次使用載人旋轉(zhuǎn)方式作業(yè),解決了作業(yè)中500kV耐張絕緣子串帶電作業(yè)進出強電場的難題。高壓試驗儀器操作技能培訓用成套模擬裝置,依據(jù)不同電力設(shè)備的電氣結(jié)構(gòu)和試驗項目的技術(shù)要點,原創(chuàng)性研發(fā)完成14套高壓試驗儀器操作技能培訓用模擬裝置,成果廣泛應用于高壓測試儀器操作使用技能培訓班,累計培訓學員2000余人次,為建設(shè)浙江公司一流檢修隊伍建設(shè)作出了積極貢獻。

  通過創(chuàng)建智能化運檢管控新模式,從設(shè)備管理、作業(yè)管控、生產(chǎn)指揮、資源配置等方面大幅度提高了電網(wǎng)運檢的效率和效益。在2017年2月的賓金直流年度檢修中引入“智能運檢”手段全面管控檢修工作,參檢人員通過“智能運檢管控平臺”實時錄入檢修工作、問題整改、安全通報等重要信息,實時掌握并有效管控檢修工作開展情況,從根本上解決了因年度檢修時間緊、任務(wù)重、參檢人員多而引發(fā)的傳統(tǒng)檢修難題。


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