電力企業(yè)技改大修智能立項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

劉發(fā)年 范海波

（國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團(tuán)安徽繼遠(yuǎn)軟件有限公司，安徽合肥 230088）

0. 引言

電力企業(yè)PMS2.0系統(tǒng)自2015年實(shí)施上線以來，持續(xù)組織開展電力設(shè)備技改大修立項(xiàng)工作，成效顯著。隨著電力設(shè)備成本的精益化管理和技改大修立項(xiàng)水平的不斷提升，對設(shè)備立項(xiàng)相關(guān)因子及其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度提出了更高要求。本文將根據(jù)電力企業(yè)設(shè)備部運(yùn)檢公共服務(wù)平臺建設(shè)總體工作計(jì)劃，結(jié)合運(yùn)檢技改大修項(xiàng)目管理實(shí)際情況，完成輸、變電專業(yè)主要設(shè)備模塊開發(fā)，實(shí)現(xiàn)檢修公司、送變電公司、各級地市公司220kV及以上電壓等級輸、變電專業(yè)項(xiàng)目智能立項(xiàng)，完成（220kV及以上電網(wǎng)設(shè)備）生產(chǎn)技改大修生產(chǎn)技改大修智能立項(xiàng)平臺建設(shè)工作，在做好、做實(shí)主網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索智能可行的算法，提升系統(tǒng)智能性，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備全專業(yè)智能立項(xiàng)[1-2]。

1.技改大修智能立項(xiàng)必要性

電力企業(yè)技改大修立項(xiàng)工作一直以來都實(shí)現(xiàn)在PMS技改大修一體化工作模塊中，實(shí)現(xiàn)了對項(xiàng)目立項(xiàng)材料的編制以及審批過程的審核，實(shí)現(xiàn)了技改大修項(xiàng)目的信息化立項(xiàng)，但隨著電力企業(yè)設(shè)備規(guī)模的不斷增加，電力主設(shè)備類型無論從類型還是資產(chǎn)價(jià)值等方面都有了很大的飛越。傳統(tǒng)的立項(xiàng)過程僅支持“怎么做”，無法解決“為什么”的問題，亟待技改大修的設(shè)備全部依賴于設(shè)備主人人工判斷，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。為此，本文收集運(yùn)檢業(yè)務(wù)技改大修項(xiàng)目立項(xiàng)實(shí)際需求，研究建立技改大修智能立項(xiàng)體系，實(shí)現(xiàn)運(yùn)檢各類項(xiàng)目全過程管理，達(dá)到項(xiàng)目精確立項(xiàng)輔助決策目的。整合各單位日常巡視、設(shè)備狀態(tài)評價(jià)、帶電檢測等形成的線上、線下缺陷隱患數(shù)據(jù)，結(jié)合專業(yè)反措、設(shè)備運(yùn)行年限、外部運(yùn)行環(huán)境等專業(yè)排查工作成果，通過技術(shù)手段完成與系統(tǒng)單體設(shè)備臺賬的精準(zhǔn)對接或融合，從而構(gòu)建輔助決策分析數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過平臺海量數(shù)據(jù)多維度精益分析（不同時(shí)間、不同口徑、不同組合因素敏感性比例等）輔以科學(xué)健康狀態(tài)計(jì)算模型，輔助設(shè)備主人完成項(xiàng)目立項(xiàng)決策[1-2]。

2.技改大修智能立項(xiàng)研究內(nèi)容

2.1 技改大修智能立項(xiàng)規(guī)則庫建立

針對技改大修智能立項(xiàng)全過程數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，建立技改大修智能立項(xiàng)規(guī)則庫。

2.1.1 設(shè)備臺賬管理

基于安徽各地市公司缺陷實(shí)際管理情況，該功能模塊主要實(shí)現(xiàn)線上、線下缺陷信息差異化兼容，通過比對各單位缺陷模板差異點(diǎn)，綜合重要信息點(diǎn)，設(shè)計(jì)缺陷管理寬表。目前，已分析出線下缺陷數(shù)據(jù)差異化較大，設(shè)備命名填寫不規(guī)范，與PMS系統(tǒng)臺賬匹配關(guān)聯(lián)存在一定差距，項(xiàng)目建設(shè)過程中采用直接與PMS系統(tǒng)集成的方式獲取所有缺陷隱患記錄信息。

2.1.2 缺陷數(shù)據(jù)接入

根據(jù)已配置數(shù)據(jù)導(dǎo)入權(quán)限開放周期，用戶可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)新增、修改、刪除系統(tǒng)內(nèi)缺陷記錄。模塊提供缺陷導(dǎo)入模板下載，用戶可以直接導(dǎo)入現(xiàn)有數(shù)據(jù)表格（表中需要填寫設(shè)備名稱等關(guān)鍵字段）也可以下載預(yù)制模板進(jìn)行信息批量導(dǎo)入，提供按設(shè)備類型、缺陷性質(zhì)、電壓等級等條件進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)。

2.1.3 隱患數(shù)據(jù)接入

根據(jù)已配置數(shù)據(jù)導(dǎo)入權(quán)限開放周期，用戶可以在設(shè)定的時(shí)間周期內(nèi)導(dǎo)入、新增隱患數(shù)據(jù)。模塊提供缺陷導(dǎo)入模板下載，用戶可以直接導(dǎo)入現(xiàn)有數(shù)據(jù)表格（表中需要填寫設(shè)備名稱等關(guān)鍵字段），也可以下載預(yù)制模板進(jìn)行信息批量導(dǎo)入，提供按設(shè)備類型、隱患分類、隱患等級等條件進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)。

2.1.4 反措排查庫管理

專項(xiàng)反措排查庫管理主要實(shí)現(xiàn)國網(wǎng)、省公司開展的18項(xiàng)專項(xiàng)反措排查記錄表線上管理功能，模塊支持線下專項(xiàng)反措排查結(jié)果報(bào)表導(dǎo)入，通過關(guān)鍵字段完成與系統(tǒng)設(shè)備管理，模板較為統(tǒng)一，導(dǎo)入識別度較高[3]。

2.2 技改大修智能立項(xiàng)過程管控

針對技改大修立項(xiàng)過程的管控技術(shù)研究如下。

2.2.1 智能立項(xiàng)評估

基于立項(xiàng)規(guī)則庫，根據(jù)設(shè)定好的周期進(jìn)行評估計(jì)算，為技改大修設(shè)備與項(xiàng)目提供可量化的評估手段，避免人員經(jīng)驗(yàn)帶來的立項(xiàng)誤差與缺陷。

2.2.2 立項(xiàng)查詢

針對已立項(xiàng)、已入庫、已填報(bào)的技改大修項(xiàng)目信息進(jìn)行查詢，根據(jù)單位、季度、設(shè)備類型等口徑統(tǒng)計(jì)立項(xiàng)詳情。

2.2.3 立項(xiàng)信息校驗(yàn)

根據(jù)技改大修立項(xiàng)信息，關(guān)聯(lián)查詢相關(guān)設(shè)備的臺賬信息、運(yùn)行信息、專項(xiàng)信息等，評估項(xiàng)目立項(xiàng)依據(jù)。

3.技改大修智能立項(xiàng)實(shí)現(xiàn)步驟

3.1 調(diào)研及需求挖掘階段

本階段完成主設(shè)備技改大修智能立項(xiàng)需求研究。項(xiàng)目研究初期，結(jié)合試點(diǎn)單位技改大修實(shí)際情況，分析、總結(jié)公司近期、中長期技改大修業(yè)務(wù)的具體需求，充分調(diào)研設(shè)備（資產(chǎn)）運(yùn)維檢修管理信息系統(tǒng)（PMS2.0）中技改大修立項(xiàng)業(yè)務(wù)的相關(guān)規(guī)定、調(diào)研各級立項(xiàng)專責(zé)人員的實(shí)際需求，總結(jié)出主設(shè)備技改大修的具體需求。

3.2 技術(shù)研究階段

研究大數(shù)據(jù)存儲、清洗、價(jià)值挖掘等技術(shù)，用于全業(yè)務(wù)與技改大修的可行性。由于本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)種類繁多、數(shù)據(jù)處理能力對項(xiàng)目成果的產(chǎn)出影響極大，所有利用各類算法盡可能最大程度地降低各類指標(biāo)計(jì)算時(shí)長，以實(shí)現(xiàn)技改大修成果的實(shí)時(shí)展現(xiàn)。

3.3 軟件研發(fā)階段

本階段根據(jù)相關(guān)技術(shù)的研究成果及設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行軟件研發(fā)，詳細(xì)定義設(shè)計(jì)對象要素：第一，在構(gòu)建可視化模型、應(yīng)用場景模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)終端與主站的應(yīng)用流程；第二，明確系統(tǒng)邊界、系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)、模塊劃分、功能分配、接口設(shè)計(jì)等，完成系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)；第三，在概要設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，明確時(shí)限具體模塊所涉及的主要算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、層次結(jié)構(gòu)及調(diào)用關(guān)系；第四，進(jìn)行軟件編碼及測試，完成系統(tǒng)軟件的研發(fā)工作。

3.4 示范應(yīng)用及技術(shù)驗(yàn)證階段

爭取在試點(diǎn)單位選取抽取相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用，完成整個項(xiàng)目的試點(diǎn)驗(yàn)證。對整個項(xiàng)目的技術(shù)研究成果及軟件設(shè)計(jì)能力進(jìn)行全面驗(yàn)證，保證項(xiàng)目成果的科學(xué)性及有效性。

4.技改大修智能立項(xiàng)主要成果

基于前期綜合設(shè)備缺陷、隱患、反措等信息分析，通過專家評審方式科學(xué)建立運(yùn)檢設(shè)備智能評估指標(biāo)，評估決策模型，根據(jù)設(shè)定好的周期進(jìn)行評估計(jì)算，為技改大修設(shè)備與項(xiàng)目提供可量化的評估手段，避免人員經(jīng)驗(yàn)帶來的立項(xiàng)誤差與缺陷，如圖1所示。

具體計(jì)算過程如下：

（1）評價(jià)因子確定。根據(jù)技改大修智能立項(xiàng)業(yè)務(wù)調(diào)研確定主設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評價(jià)模型的評判因子，主要可以分為電網(wǎng)發(fā)展、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備運(yùn)行環(huán)境3類。

（2）因子權(quán)重設(shè)置。采用層次分析法建立評價(jià)因子權(quán)重，將技改大修智能立項(xiàng)業(yè)務(wù)所涉及的各類指標(biāo)指標(biāo)劃分為不同類型不同級別的因子集合，按照不同層級不同類別分別比較各類因子的權(quán)重，然后數(shù)據(jù)模擬計(jì)算，確保整體指標(biāo)因子基本可信、靈活可信的特點(diǎn)，最后再全省范圍內(nèi)通過專家調(diào)研方式，邀請電力企業(yè)專家根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)給出各因素間兩兩比較的相對重要性，通過層次分析法進(jìn)行計(jì)算，確定各項(xiàng)因子的權(quán)重。

（3）進(jìn)行指標(biāo)結(jié)果計(jì)算。結(jié)合指標(biāo)權(quán)重對各層指標(biāo)進(jìn)行匯總計(jì)算并最終得出設(shè)備狀態(tài)指標(biāo)。例如，當(dāng)計(jì)算結(jié)果為0.1時(shí)，表示設(shè)備狀態(tài)處在“健康”狀態(tài)，當(dāng)計(jì)算結(jié)果為0.4時(shí)，表示設(shè)備狀態(tài)處在“隱患缺陷”狀態(tài)，以此類推。評語集“健康”“隱患缺陷”“嚴(yán)重”“危險(xiǎn)”4種狀態(tài)，對應(yīng)的計(jì)算結(jié)果分別為0.1～0.3、0.3～0.5、 0.5～0.7、0.7～0.9。根據(jù)評語集（4個評語對應(yīng)4個灰類）對應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)建數(shù)學(xué)函數(shù)，采用加權(quán)運(yùn)算對最終技改大修設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)。

5.結(jié)語

本文基于技改大修智能立項(xiàng)技術(shù)研究與應(yīng)用結(jié)合運(yùn)檢業(yè)務(wù)技改大修項(xiàng)目立項(xiàng)實(shí)際需求，建立技改大修智能立項(xiàng)體系，最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)檢各類項(xiàng)目全過程管理，達(dá)到項(xiàng)目精確立項(xiàng)輔助決策目的。立項(xiàng)來源是否精準(zhǔn)，主要依靠設(shè)備健康度評價(jià)是否準(zhǔn)確，專項(xiàng)反措條例是否落實(shí)到位。生產(chǎn)技改大修智能立項(xiàng)平臺整合各單位日常巡視、設(shè)備狀態(tài)評價(jià)、帶電檢測等形成的線上、線下缺陷隱患數(shù)據(jù)，結(jié)合專業(yè)反措、設(shè)備運(yùn)行年限、外部運(yùn)行環(huán)境等專業(yè)排查工作成果，通過技術(shù)手段完成與系統(tǒng)單體設(shè)備臺賬的精確融合，從而構(gòu)建輔助決策分析數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，通過海量數(shù)據(jù)平臺多維度精益分析（不同時(shí)間、不同口徑、不同組合因素敏感性比例等）輔以科學(xué)健康狀態(tài)計(jì)算模型，輔助設(shè)備主人完成項(xiàng)目立項(xiàng)決策。項(xiàng)目相關(guān)建設(shè)成果有效提升現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量，進(jìn)一步為核心業(yè)務(wù)持續(xù)提升、新業(yè)務(wù)快速發(fā)展和專業(yè)應(yīng)用集成貫通提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，成果可在國網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)和電力行業(yè)外的大型企業(yè)集團(tuán)也有較為明確的應(yīng)用范圍，具備較大的推廣應(yīng)用前景。