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电网设备智能运检管控体系建设

编辑:   发布时间:2018-10-16

一、实施背景

(一)积极响应企业“一体两翼”发展战略

     舒印彪董事长在国网企业年中工作会议上关于“要大力推进全员创新,大力倡导精益求精的工匠精神,营造钻研业务、崇尚创新的浓厚氛围”的讲话精神。国网浙江电力积极贯彻落实国网企业工作部署,积极适应大数据、云计算、物联网、移动互联等现代信息通信技术的快速发展,按照企业领导提出的“一体两翼”发展新战略,运检部在“十三五”运检规划中明确提出了创建智能运检管理新模式:以“一套系统、多源数据、联动指挥、跨专业协同应用”为目标,构建数字化电网基础数据平台,提升设备智能化感知预警能力,建立可视化作业及应急指挥体系,深化电网设备大数据分析高级应用及辅助决策,提升设备状态管控力和运检管理穿透力,实现数据驱动运检业务创新发展和效率提升,全面推动运检工作方式和生产管理模式的革新,助推运检专业“两个提升”目标实现。

(二)运检精益化提升发展的必然选择

     随着浙江电网规模的持续高速增长,以及特高压交直流、柔直的陆续投运和配电网建设高速发展,骨干电网管控半径过大,管理设备种类多、辖区广、人员及资源调配不便,运检管控力面临的挑战进一步加大;二是地理环境的不断恶化,2008年开始,浙江电网连续遭受冰灾、台风、地质沉降、重霾污秽等恶劣天气的影响,电网承受更大的自然灾害压力;三是当前运检面临的艰巨任务,人员配置与电网规模增长的速度不匹配等,结构性缺员情况还比较严重;四是电力体制改革的继续推进,2017年浙江企业全面开展电价成本监审,企业运营压力增大,促使电网运检精益化管控能力需要不断提升。

二、实施内容

(一)打造“六化”智能管控平台,构建运检指挥中枢

1.利用监测感知自动化,提升设备状态掌控力

     应用物联网、移动互联等新技术,构建电网信息采集、传输、分析、处理及预警的实时互动体系。同时,充分利用浙江电网输变电在线监测全覆盖网络,实时掌控电网、设备及环境的运行动态,实现电网运行实时数据的全时段、立体式全景展现互动。

2.利用全业务流程移动应用,提升作业效率

     利用智能机器人巡检、移动巡视APP等手段,加强巡视痕迹化管理,确保运维巡视全过程管理。移动巡视与PMS2.0系统信息交互,避免人工重复性工作,提升巡检效率和质量。实现机器人巡检、APP巡检数据自动分析,展示设备关键参数变化趋势,提升设备状态分析能力。

3.利用运检现场可视化部署,实时管控作业现场

     构建覆盖运维、检测、评价、检修等运检全过程的输、变电各环节业务场景和设备状态信息的全景地图,达到宏观信息“一目了然”和微观信息“一键穿透”的目标,实现了电网设备全景可视。进一步满足生产指挥人员掌控生产全局的需求,为运检专业集约化生产指挥提供了全面、实时、精确的决策依据。

4.缩短管理层级,提升生产指挥集约化水平

强化管控平台的信息汇聚和指挥能力,实时接入电网感知的各种设备信息,加强作业全过程可视穿透,全面掌控人员、装备、物资等运检资源,实现管理决策指令和现场信息的实时交互,并利用大数据的辅助分析能力,提高管理措施的针对性,真正实现大检修统一指挥和信息中枢作用,提升运检本质安全和管理精益化水平。

5.利用大数据分析,提升决策智能化水平

(1)建立设备常识库,通过对新生产任务的智能识别,自动提供可参考的典型样本处置方案,实现传统经验与智能辅助的最默契结合,降低生产管理对人员经验的依赖程度,确保合适的任务使用合适方案。

(2)加强设备检修计划的智能分析,对设备的缺陷和隐患情况等信息进行汇总分析,智能推送检修工作方案及注意事项。通过设备检修各个流程进展的可视化,智能提示工作路线交通状况,精准预测工作时间。正常检修工作时具备同站、同类缺陷信息提醒能力,避免重复停电,提升检修计划优化能力。

(3)利用云平台开展变压器大数据分析,通过不同信息系统之间数据的穿透分析,建立更完善的评价模型,更全面的评估与预测设备健康状态。

(4)提升缺陷和隐患分析管控能力,根据国网发布的家族缺陷准确掌握浙江设备类似情况和清单;在重要缺陷发生后,根据“类型、设计、时间、厂家、环境”等查询要素灵活组合,及时排查疑似家族缺陷;对缺陷问题进行聚类分析,实现预判。

6.利用信息化手段,提升项目管理标准化水平

     深化技改大修项目精益化管理,穿透项目立项储备、物资上报、项目实施、结算关闭全过程,实现大修技改项目管理的“动态管控”和“线下到线上”的转变。设计实物资产管控,根据资产年限、使用情况、评价结果和往年大修技改成本,结合设备缺陷、故障情况、评价结果及故障概率、抢修成本等智能判定投资必要性,自动提出技改大修建议,智能分析下一年度的生产运维成本。

(二)变革管理模式,建立高效智能运检指挥体系

明确各级运检管理组织的生产指挥功能,明确上下级单位及同级单位之间的生产指挥职责,理顺指挥流程,搭载智能分析管控平台,强化“省企业-省检修企业-地市企业”联动指挥机制。

1.建设省企业、电科院和检修企业指挥中心

(1)省企业运检部设立运检(生产)指挥中心,依托电网运检智能化分析管控平台,优化业务流程,提升主网设备管控力和管理分析的穿透力。省企业管控平台可随时调用、审核直属单位管控平台实时监测、获取数据及分析结果,可查看、引导下级单位管控平台的视频信息、业务流转及工作现场管理;可向下级单位推送省企业专业分析、反措要求等,提升管理监督能力,切实提高运检体系的运转效率。

(2)按照职能管理与业务实施分离的原则,省检修企业设立生产(应急)指挥中心,定位为检修企业的生产指挥中心、应急抢修中心、资源调配中心和业务监控中心。

(3)电科院评价中心抽调设备状态评价、监测分析人员成立生产监督分析中心,主要负责全省输变电设备状态的分析、监测装置监控和异常分析预警及开展设备运行辅助监屏,为省企业做好技术支撑保障。

2.建设地市企业生产指挥中心

     一是结合原状态评价班职责功能,建立实体化运作的生产指挥中心;二是在市企业职能部室业务引导下,从输变电生产运维一线直接获取生产运行信息,并对生产作业一线人员进行业务协调、指挥;三是调整现有缺陷流程、检修日计划流程、生产抢修流程、重大事件及灾害天气应急处置流程、风险预警管理流程、状态评价流程和日常生产信息报送流程等7个生产业务关联流程。

3.创新智能巡视管理模式

     随着机器人和视频监控的推广应用,调整巡视管理模式,发挥智能运检减员增效优势。一是通过管控平台实现远方控制机器人按照预设的巡视内容、路线实行巡视任务,实时上传巡视视频和数据,代替现场的人力巡视,通过有计划的逐步配置站内机器人,制定机器人巡视的管理制度、任务实行流程和数据分析要求,逐步全面替代站内人员常规巡视工作;二是利用视频监控设备和视频会商,对操作人员的工作路线、操作流程进行监控,以管控平台集中监控操作替代人员监护操作,大幅减少操作人员数量;三是对节省的巡视和操作人员进行培训提升,充实到专业化巡检队伍,加强专业巡检力量,改变结构性缺员矛盾。

4.积极推进智能班组建设

激发班组职工创新活力,整体提升生产班组智能化、专业化水平。通过运检智能标准化班组(运检基础管理体系、标准体系、流程体系、装备体系、信息体系、创新体系、学问体系、培训体系与考核体系)九大体系建设,一是根据班组专业特点,统一和完善运检智能化班组的建设标准,大力推进标准化作业、制度化管控、信息化建设和智能化辅助;二是适度超前配置生产检修、运行装备,积极开展新信息平台、新设备、新材料、新技术、新方法的试点和推广应用;三是积极开展智能运检创新驱动,推动基层创新成果转化应用,丰富智能运检和管控平台创新和应用。

5.建设智能运检创新基地

     建设“生产指挥、监测预警、大数据分析、开发建设、创新展示、培养培训”一体化智能运检基地,实现输变配电设备的生产指挥、集中监测、数据分析和专业集中运维及开发建设、创新研究展示和智能运检应用教育培训及人才培养等六大功能集群基地,形成持续科技攻关能力。基地建设根据功能定位主要分为6大功能区块,总建筑面积约为2500平方米。电科院分基地,承担设备状态仿真及智能化研究,深度开展输变配电设备管理技术支撑的研究与验证;开展设备运行大数据分析和智能化应用等工作;布置电缆物理状态仿真平台、配网物理状态仿真平台、变压器物理状态仿真平台、 GIS物理状态仿真平台等四个物理平台及其监测与智能装备。

6.加强智能化运检人才的建设培养

     加快领军人才、专家人才和技能人员的选拔培养和使用,进一步发挥各类人才在智能运检体系构建与完善、装置研发与推广、专家远程诊断等方面的领衔作用,提升智能运检管理体系下的运检人员能力素质。

(三)积极推进智能运检技术提升,强化技术保障

主动适应国网企业智能运检九大发展方向,结合浙江电网运检实际和智能运检主体架构,确立智能运检典型领域技术发展重点。

1.前端智能设备及感知层:加强设备状态的智能自动感知,包含智能设备、智能传感器、智能监测设备、智能数据采集装置、可视化装置、物联网设备等。

2.智能运维检修应用层:丰富智能检修运维手段及应用,包含运维检修新工艺、新技术的应用,现场全流程的移动作业APP,手持移动数据采集设备,数据仿真设备。

3.指挥管控平台层:提升集约指挥、精益管控,包含电网运检智能化分析管控平台以及各级管控指挥系统。

4.大数据分析决策层:基于大数据分析、云计算,研究应用具有自主学习能力的分析、预测、预判、诊断大数据模型,提高设备状态评价诊断的智能化和自动化水平。

三、主要创新

     创新点1:创新研发覆盖运检业务全过程的电网运检智能化分析管控系统,打造运检生产指挥集约化平台,深化运检工作各类信息互联互通及大数据深度应用,推进运检资源优化配置和运检工作方式创新发展,实现生产指挥及决策的高度智能化和集约化。

     创新点2:依托浙电企业云平台和大数据建设成果,以变压器等主要设备为突破点,创新实现设备综合因素全量评价和穿透分析;打通专业壁垒,实现营配调信息互通,实现人员、物资、车辆的现场“实时、可视、移动、互动”可视化管控及痕迹管理,全面提升生产指挥和应急抢险的及时性、准确性。

     创新点3:为保障管控平台推广应用和智能运检建设工作,调整大检修组织架构,打造省地一体化指挥中心,创新运维巡视管理模式,建设基层智能班组,确保智能运检建设工作高效运转。

四、实施成效

     管控系统已在浙江省检修企业、杭州企业、绍兴企业、嘉兴企业上线,在管控系统的有力支撑下,从设备管理、作业管控、生产指挥、资源配置等方面大幅度提高了电网运检的效率和效益,显著提升设备状态管控力和运检管理穿透力,有效解决结构性缺员与快速增长的电网规模之间的矛盾,进一步提升运检指标和人员效率。

(一)极大提升设备状态管控力和运检管理穿透力

     通过管控平台应用、智能移动试点和智能装备的日益推广,生产管控方面实现“三个提升”:

     广度提升。通过电网智能化设备和应用,全面实景获取设备、作业场所和周边环境,实现作业管控视角进一步拓展。通过设备巡视立体化和移动化终端技术应用,改变现场人员管控能力不足的现状。

     深度提升。利用智能装备武装检修人员,提高作业信息的流转效率,加强运检作业全过程可视穿透,全面掌控人员、装备、物资等运检资源,实现管理决策指令和现场信息的高速交互,提升生产业务管控效率和设备异常应急处置能力。

     能力提升。通过借助直升机、无人机、巡检机器人等应用,推进运检人力替代,缓解运检结构性缺员突出矛盾。通过使用检修新技术、新工艺,提升检修效能,利用大数据的辅助分析能力,精准推送分析结果,提高管理措施的针对性。

(二)显著提升了运检指标和人员效率

     在大电网快速发展时代,电网投资规模在“十三五”期间将会增长一倍,运检人员数量则保持稳定。以智能化手段为支撑,有效解决了结构性缺员与快速增长的电网规模之间的矛盾,进一步提升了运检指标,变压器平均寿命31.3年/台,断路器24.45年/台,城市电压合格率99.996%,农网电压合格率99.55%,城市用户供电和考虑99.973%,330千伏及以上线路故障停运率0.01次/百千米•年,330千伏及以上变电设备故障停运率0.002次/百台•年,换流站平均单极强迫停运率0次/极•年;全面提升了运检人员效率,人工成本投入产出效率指数2.12%,劳动生产率105.91万元/人•年,并取得了2016年运检管理指标国网第一名。

(三)全面推动向智能运检管理模式转变

     通过智能运检体系的建立与运行及“大云物移智”新技术的深度应用,实现了以设备状态自动感知及预测、风险实时预警、专家在线会诊、智能辅助决策、远程生产指挥、精益过程管控为代表的实时化、跨空间运检模式,并对现场设备运行状态进行多角度、多维度的分析,优化运检策略、故障缺陷分析,全面推动生产管理模式由“事后应对”向“事前防范”转变,“分散现场管控”向“集约远程指挥”转变,“传统人工生产”向“数据智能驱动”转变。

(四)基层运检创新成果丰硕

     2016年国网运检部开展以“创新开启智能运检新时代”为主题的运检业务群众创新实践活动,积极推动基层的创新活力。省企业系统各单位高度重视,踊跃参与,涌现出一大批优秀创新成果亮点。带电载人绝缘旋转梯的研制和应用项目,在国内首次使用载人旋转方式作业,解决了作业中500kV耐张绝缘子串带电作业进出强电场的难题。高压试验仪器操作技能培训用成套模拟装置,依据不同电力设备的电气结构和试验项目的技术要点,原创性研发完成14套高压试验仪器操作技能培训用模拟装置,成果广泛应用于高压测试仪器操作使用技能培训班,累计培训学员2000余人次,为建设浙江企业一流检修队伍建设作出了积极贡献。

     通过创建智能化运检管控新模式,从设备管理、作业管控、生产指挥、资源配置等方面大幅度提高了电网运检的效率和效益。在2017年2月的宾金直流年度检修中引入“智能运检”手段全面管控检修工作,参检人员通过“智能运检管控平台”实时录入检修工作、问题整改、安全通报等重要信息,实时掌握并有效管控检修工作开展情况,从根本上解决了因年度检修时间紧、任务重、参检人员多而引发的传统检修难题。

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