電力行業(yè)設(shè)備異地遠(yuǎn)程管理信息化建設(shè)的現(xiàn)狀與對策

內(nèi)蒙古能源發(fā)電投資集團(tuán)有限公司 王 紅

隨著我國的經(jīng)濟(jì)和科技的進(jìn)步，各行各業(yè)都得到了飛躍式的發(fā)展，我國已經(jīng)成功邁進(jìn)了信息化時代。各種各樣的數(shù)據(jù)資源已經(jīng)變成了企業(yè)乃至社會發(fā)展不可忽視的資產(chǎn)，國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型勢在必行，充分利用好這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)可以幫助企業(yè)各個部門之間的高效溝通和合作，有利于企業(yè)工作效率的提升。目前，我國經(jīng)濟(jì)正處于轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力的攻關(guān)期，而數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是目前推動中國經(jīng)濟(jì)向好發(fā)展的重要途徑。隨著“數(shù)字中國”、“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”和“新基建”等國家重大戰(zhàn)略部署加快推進(jìn)，國有企業(yè)積極推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型同樣成為大勢所趨。加快國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是建設(shè)一流國有企業(yè)的重要方式。

在當(dāng)今社會，每個企業(yè)為了自身發(fā)展都非常注重資產(chǎn)管理，尤其是大型企業(yè)，更要對龐大的資產(chǎn)進(jìn)行管理以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。國有電力企業(yè)承擔(dān)了全國七成的發(fā)電量，需要管控的范圍廣、跨越的部門多，管理風(fēng)險極大。另外，2019年底蔓延的疫情也給諸多企業(yè)造成了巨大沖擊。而通過各種數(shù)字化手段來進(jìn)行業(yè)務(wù)自救，成了諸多企業(yè)在2020年的共同選擇。因此，研究國有電力行業(yè)設(shè)備異地遠(yuǎn)程管理信息化建設(shè)具有重大意義。

電力行業(yè)設(shè)備異地遠(yuǎn)程管理信息化的現(xiàn)狀及對策

電力行業(yè)的設(shè)備異地遠(yuǎn)程管理信息化是對傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)維方式進(jìn)行了升級和優(yōu)化，具有較高的信息化、自動化和交互性水平。隨著電力行業(yè)信息化建設(shè)逐漸深入，現(xiàn)有生產(chǎn)作業(yè)方式對優(yōu)化人員數(shù)量、提升工作效率、降低安全風(fēng)險、節(jié)約管理成本等方面提出了更高的要求?！盁o人值守、少人值守”的設(shè)備異地遠(yuǎn)程管理信息化技術(shù)目前還因多種原因未能在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，同時存在已有部分可遠(yuǎn)程讀取設(shè)備數(shù)據(jù)的企業(yè)受制于設(shè)備廠家與設(shè)備性能等各種原因，數(shù)據(jù)沒有應(yīng)接盡接、數(shù)據(jù)質(zhì)量較差、數(shù)據(jù)分析處理能力弱、速度慢等問題，特別是面對突如其來的新冠疫情，使得設(shè)備異地遠(yuǎn)程管理信息化建設(shè)需求更加迫切，面對這樣的問題，電力行業(yè)企業(yè)也在積極改進(jìn)，尋求解決辦法。

設(shè)備異地遠(yuǎn)程管理信息化可以有效解決現(xiàn)場維護(hù)力量不足和技術(shù)水平薄弱的問題，幫助企業(yè)在疫情期間大大提升設(shè)備運(yùn)維搶修效率。其優(yōu)點就是能夠自動智能地對各種設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行或缺陷問題可以在線上進(jìn)行處理和解決，不但可以有效降低設(shè)備故障率，還可以縮短維修的時間，大幅提升電力企業(yè)的設(shè)備運(yùn)維工作質(zhì)量。

連續(xù)生產(chǎn)。連續(xù)生產(chǎn)的作業(yè)現(xiàn)場必須保證設(shè)備穩(wěn)定，一旦設(shè)備停機(jī)將會造成不可挽回的損失。尤其是面對疫情的沖擊，一定要保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，避免經(jīng)濟(jì)損失。因此，針對疫情期間的持續(xù)生產(chǎn)問題，以智能技術(shù)應(yīng)用支持連續(xù)生產(chǎn)為核心，幫助電力企業(yè)實現(xiàn)了設(shè)備的生產(chǎn)增效。其工作原理是平臺融合大數(shù)據(jù)、人工智能及虛擬現(xiàn)實技術(shù)，并利用多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的采集處理技術(shù)、異常事件自適應(yīng)預(yù)警技術(shù)、故障自動定位技術(shù)等來進(jìn)行關(guān)鍵設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。在新技術(shù)應(yīng)用的支持下，不但遠(yuǎn)程檢測準(zhǔn)確性高，而且效率也得以保證，能夠?qū)崿F(xiàn)信息互聯(lián)、智能決策、遠(yuǎn)程服務(wù)和智能管理。在電力企業(yè)應(yīng)用后，設(shè)備運(yùn)維綜合成本可降低20～30%，人員效率、檢修作業(yè)效率、設(shè)備維護(hù)效率可綜合提升40～50%，提升產(chǎn)線產(chǎn)能利用率5～10%。

通用設(shè)備。具有標(biāo)準(zhǔn)化屬性特征，在通用設(shè)備的檢修運(yùn)維中應(yīng)用設(shè)備異地遠(yuǎn)程管理信息化技術(shù)，更容易打造專家級運(yùn)維團(tuán)隊模式，有利于提升該領(lǐng)域?qū)I(yè)水平。針對通用型設(shè)備運(yùn)維問題，提供基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的設(shè)備云醫(yī)生解決方案，為企業(yè)提供安全監(jiān)管服務(wù)。其工作原理是能夠?qū)釉O(shè)備進(jìn)行線上的健康監(jiān)測，時刻監(jiān)控著相關(guān)設(shè)備的一系列數(shù)據(jù)，一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)了異常，能夠通過大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)及時把數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆品?wù)中心，對設(shè)備進(jìn)行集中的診斷和管理，解決了工作人員專業(yè)技術(shù)水平不夠或無法到場檢修設(shè)備的難題。

工廠物流。電力企業(yè)作為生產(chǎn)制造圍繞人、機(jī)、物、法、環(huán)，其中物料銜接既連接人和設(shè)備，又連接企業(yè)內(nèi)外，是最容易受外界影響的環(huán)節(jié)。在疫情影響下，人員流動受限，物流裝備管理和維護(hù)遇到困難，裝備遠(yuǎn)程運(yùn)維方案可以有效解決這一難題，對生產(chǎn)現(xiàn)場恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)提供支撐。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開展服務(wù)化轉(zhuǎn)型，圍繞疫情人員短缺、物流監(jiān)控難等問題，提供了物流裝備遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)解決方案，為企業(yè)提供故障檢測和排除服務(wù)。

戶外作業(yè)。對于生產(chǎn)企業(yè)來說，對機(jī)械設(shè)備的維護(hù)是非常重要的環(huán)節(jié)。尤其是電力行業(yè)，其大多數(shù)設(shè)備都是進(jìn)行戶外作業(yè)，戶外工作環(huán)境中的影響因素比較多，需要定期進(jìn)行檢維修。但是受地理位置、天氣條件等影響制約，人工戶外作業(yè)的難度和風(fēng)險大大增加。針對上述問題，可利用基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的遠(yuǎn)程運(yùn)維解決方案，設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維解決方案通過無人機(jī)巡檢、異地監(jiān)測、多地協(xié)作等方式，降低作業(yè)風(fēng)險，同時實現(xiàn)從事后維修向預(yù)測性維保轉(zhuǎn)變，有效降低運(yùn)維成本。

電力行業(yè)設(shè)備異地遠(yuǎn)程管理信息化應(yīng)用典型場景

當(dāng)前，電力行業(yè)設(shè)備異地遠(yuǎn)程管理信息化應(yīng)用傾向于落地在優(yōu)先民生服務(wù)及有顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的項目中，典型的應(yīng)用場景列舉如下：

一、電力供熱企業(yè)基于換熱站遠(yuǎn)程控制技術(shù)建設(shè)統(tǒng)一調(diào)度指揮平臺

通過調(diào)度指揮平臺，實現(xiàn)對供熱管網(wǎng)回水、供熱二網(wǎng)閥門開度等設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。調(diào)度中心管理人員可以隨時調(diào)節(jié)、控制每個換熱站及公共建筑的電動閥門，來改變換熱站或公共建筑運(yùn)行參數(shù)，調(diào)度管理人員也可以隨時遠(yuǎn)程調(diào)整修改控制器的控制策略、控制參數(shù)和控制曲線，調(diào)整換熱站和公共建筑的用熱特性。同時可實現(xiàn)的功能如下。

設(shè)備反向控制。設(shè)備遠(yuǎn)控技術(shù)可實現(xiàn)對閥門、泵、溫度/壓力等儀表設(shè)備實現(xiàn)反向控制與調(diào)節(jié)，真正實現(xiàn)按需供熱；換熱站控制。依據(jù)熱用戶的用熱需求，對換熱站循環(huán)泵出力、進(jìn)回水閥門開度等進(jìn)行模型計算，并依據(jù)計算結(jié)果進(jìn)行設(shè)備控制和自動調(diào)節(jié)，提高供熱效率。換熱站的控制主要是對變頻循環(huán)泵的出力控制和進(jìn)回水管道的閥門控制，通過遠(yuǎn)程控制實現(xiàn)二次網(wǎng)的供水流量調(diào)節(jié)，進(jìn)而控制小區(qū)的供熱需求。

單元樓控制。在小區(qū)單元樓入口進(jìn)行調(diào)節(jié)裝置建設(shè)，按小區(qū)單元樓進(jìn)行供熱的啟用、停用和開度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)依據(jù)不同單元樓的建筑情況（層高、住戶數(shù)、面積等）進(jìn)行差異化單元樓供熱；熱用戶側(cè)控制。在供熱入戶側(cè)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制改造，并加裝溫度、壓力、流量、熱量測量裝置和遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)裝置，依據(jù)熱用戶所處供熱樓棟距離換熱站距離、采暖鋪設(shè)方式、樓宇節(jié)能保溫特性、用戶目標(biāo)溫度、用戶面積等，進(jìn)行個性化的室內(nèi)溫度控制。同時，可根據(jù)環(huán)境溫度，結(jié)合最低供熱標(biāo)準(zhǔn)，通過對往年類似汽溫、同一樓宇的供熱溫度情況分析，預(yù)測出熱用戶的用熱情況，精準(zhǔn)化控制用戶側(cè)進(jìn)水流量，實現(xiàn)精準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)的供熱模式。

換熱站無人值守。在現(xiàn)有熱源供熱能力的基礎(chǔ)上，通過自動控制技術(shù)將熱量表與軟件管理平臺的協(xié)作，最終實現(xiàn)熱量計量及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集傳輸和監(jiān)控，集中遠(yuǎn)程監(jiān)控、精準(zhǔn)供熱、管網(wǎng)平衡、遠(yuǎn)程自控的目的，于供熱服務(wù)方面則達(dá)到實時監(jiān)控、節(jié)能分析的智慧供熱狀態(tài)?？商岣攥F(xiàn)有供熱系統(tǒng)運(yùn)行效率和供熱安全，在保證室內(nèi)舒適度的前提下，降低能源消耗，同時提升供熱服務(wù)水平。參照國內(nèi)同類熱網(wǎng)智慧化改造的經(jīng)驗和效果，可降低供暖季熱網(wǎng)熱耗降低5～10%。另外通過供熱系統(tǒng)設(shè)備管理與保修平臺的使用，可提升供熱系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，提高故障消缺及時率。

二、新能源遠(yuǎn)程集中監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

按照“安全分區(qū)，網(wǎng)絡(luò)專用，橫向隔離，縱向認(rèn)證”原則，在安全Ⅰ區(qū)部署實時計算服務(wù)器、接口服務(wù)器、操作員站等，實現(xiàn)安全Ⅰ區(qū)的基本監(jiān)視和控制功能，采集風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、升壓站、逆變器、箱變等設(shè)備的數(shù)據(jù)；安全Ⅱ區(qū)部署歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，采集功率預(yù)測、電能量計量等設(shè)備的數(shù)據(jù)，通過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，將采集的風(fēng)電場及光伏電站設(shè)備信息通過縱向加密裝置上傳到中心側(cè)，用來查看風(fēng)電場側(cè)安全二區(qū)回傳的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)存儲。通過建設(shè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)實時、非實時數(shù)據(jù)采集與傳輸、數(shù)據(jù)計算與存儲、遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制、五防系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、報警、報表、統(tǒng)計分析等功能構(gòu)成新能源場站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控工作模式，實現(xiàn)現(xiàn)場少人值守。功能如下：

遠(yuǎn)程工程師站。遠(yuǎn)程工程師站是遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的管理核心，監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備，具有最高的優(yōu)先級、最高的管理權(quán)限。遠(yuǎn)程工程師站配有曲線系統(tǒng)、報表系統(tǒng)、電量統(tǒng)計系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等；遠(yuǎn)程操作員站。遠(yuǎn)程操作員站是遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控核心，實時監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備。遠(yuǎn)程操作員站配 有曲線系統(tǒng)、報表系統(tǒng)、電量統(tǒng)計系統(tǒng)等。

數(shù)據(jù)采集。采集設(shè)備數(shù)據(jù)主要包括：風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信息、運(yùn)行數(shù)據(jù)、模擬量數(shù)據(jù)、開關(guān)量數(shù)據(jù)、故障信息；光伏陣列逆變器數(shù)據(jù)、匯流箱數(shù)據(jù)；新能源電站的升壓站綜合自動化系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；箱變實時數(shù)據(jù)；24小時短期預(yù)測數(shù)據(jù)、0～4小時超短期預(yù)測數(shù)據(jù)等功率預(yù)測數(shù)據(jù)；AGC/AVC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括有功執(zhí)行日計劃、有功/無功控制狀態(tài)等信息；各計量電度表的有功電度、無功電度等信息。

國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，建設(shè)簡單便捷、智能高效、安全有序的生產(chǎn)場景服務(wù)，通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能，將海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動企業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型、管理智能化的內(nèi)在驅(qū)動力將是順應(yīng)時代潮流的趨勢。電力行業(yè)設(shè)備異地遠(yuǎn)程管理信息化方案不但能提高電力行業(yè)的安全生產(chǎn)水平，也能幫助企業(yè)節(jié)約電力企業(yè)運(yùn)營過程中的成本，提高工作效率。除了設(shè)備資產(chǎn)的異地遠(yuǎn)程管理，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)思維在研發(fā)設(shè)計優(yōu)化、生產(chǎn)過程優(yōu)化、安全生產(chǎn)以及節(jié)能減排等場景也發(fā)揮了巨大的作用。新一代信息技術(shù)因其高效、準(zhǔn)確和便捷的特點，必將對我國電力行業(yè)的變革起到推波助瀾的作用。