變電運(yùn)行安全管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況闡述

魯能新能源（集團(tuán)）有限公司新疆分公司 齊炳輝 史 雷 雒旺龍

1 變電運(yùn)行安全管理系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)需求

1.1 設(shè)備管理

變電運(yùn)行安全管理系統(tǒng)需對(duì)變電系統(tǒng)中的通信設(shè)備、自動(dòng)化調(diào)度設(shè)備、輸電設(shè)備、變電一二次設(shè)備以及變電站設(shè)備進(jìn)行管控。具體需要管理設(shè)備代碼，維護(hù)設(shè)備臺(tái)賬及支持統(tǒng)計(jì)與查詢功能，確保僅依靠設(shè)備臺(tái)賬即可掌握設(shè)備運(yùn)行的生命周期的各種生產(chǎn)活動(dòng)，同時(shí)也能搜索設(shè)備使用的備件與備品的相關(guān)信息，快速獲取設(shè)備成本投入數(shù)據(jù)。操作者可根據(jù)需求來(lái)對(duì)所有設(shè)備實(shí)施移調(diào)、移交、報(bào)廢與增設(shè)等操作，也可在設(shè)備出現(xiàn)報(bào)廢、變動(dòng)等情況后對(duì)臺(tái)賬實(shí)施修改與補(bǔ)充。

1.2 電網(wǎng)運(yùn)行管理

該系統(tǒng)在電網(wǎng)運(yùn)行管理中，需完成加工處理數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)等任務(wù)，并對(duì)電力生產(chǎn)中形成的信息展開(kāi)實(shí)時(shí)化監(jiān)控，自動(dòng)形成相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。系統(tǒng)需具有日志管理功能，通過(guò)查詢?nèi)罩炯纯闪私庠O(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與當(dāng)班的工作人員；人員處于非當(dāng)班狀態(tài)時(shí)，可對(duì)日志內(nèi)容進(jìn)行查詢。

1.3 項(xiàng)目管理

電力企業(yè)通過(guò)這一系統(tǒng)可完成規(guī)劃項(xiàng)目、立項(xiàng)設(shè)計(jì)、審查項(xiàng)目、保存與查看項(xiàng)目合同、進(jìn)度管理、資金管理、資產(chǎn)變更、管理供應(yīng)商與施工單位等功能；安全管理。內(nèi)容涉及各種與變電安全相關(guān)的通知書(shū)，如危險(xiǎn)點(diǎn)、人事事故、設(shè)備事故、人身傷亡事故、電網(wǎng)事故等，通過(guò)這些文件就可了解電力企業(yè)的安全管理工作開(kāi)展情況。

1.4 技術(shù)管理

在該功能模塊中，可對(duì)電力企業(yè)的各個(gè)業(yè)務(wù)指標(biāo)及部門(mén)指標(biāo)的具體完成情況進(jìn)行查看，系統(tǒng)匯總了設(shè)備試驗(yàn)信息、檢修信息、運(yùn)行信息及基礎(chǔ)信息，領(lǐng)導(dǎo)者進(jìn)行決策時(shí)可借助立足于變電生產(chǎn)的全局，決策也更加科學(xué)化。在對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)開(kāi)展情況時(shí)，可依靠系統(tǒng)了解設(shè)備運(yùn)行情況、缺陷狀況、故障情況及檢修情況，還可對(duì)不同年份的設(shè)備使用情況展開(kāi)對(duì)比分析，從這些數(shù)據(jù)中挖掘有價(jià)值的信息。

1.5 非功能性需求

將信息總體管理技術(shù)運(yùn)用到管理體系中，用戶在操作管理體系時(shí)，主要受到來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)傳輸效率的影響，系統(tǒng)配置性能時(shí)主要參考用戶的具體響應(yīng)時(shí)間；系統(tǒng)符合安全性標(biāo)準(zhǔn)，能對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)的信息安全進(jìn)行保障，若信息庫(kù)出現(xiàn)損壞情況管理體系可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)恢復(fù)，只有當(dāng)時(shí)輸入到系統(tǒng)中的信息無(wú)法被恢復(fù)，其余信息都能得到恢復(fù)。系統(tǒng)可通過(guò)自動(dòng)審核來(lái)使信息保持完整，系統(tǒng)具有良好的可靠性；系統(tǒng)的整體操作便捷性較強(qiáng)，通過(guò)語(yǔ)音指示來(lái)使用戶掌握操作方法；由于數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)較為明顯，因此用戶可快速獲取所需的數(shù)據(jù)。

2 變電運(yùn)行安全管理系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)原則、整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

開(kāi)放性原則。系統(tǒng)需與其他單位所用的系統(tǒng)進(jìn)行連接，同時(shí)還要滿足服務(wù)類(lèi)功能拓展需求，因此要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇符合系統(tǒng)應(yīng)用方向的通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，使其保持良好的開(kāi)放性；兼容性原則。系統(tǒng)需要穩(wěn)定的運(yùn)行平臺(tái)，且能與企業(yè)其他的信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)合使用，因此系統(tǒng)要具備良好的兼容性，以此減少使用過(guò)程中受到的局限；可擴(kuò)展性。從系統(tǒng)未來(lái)應(yīng)用的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，考慮到電力企業(yè)未來(lái)在業(yè)務(wù)方面可能出現(xiàn)的變化，系統(tǒng)也要隨著業(yè)務(wù)變動(dòng)提供新的功能，在最初設(shè)計(jì)中就要考慮到賦予系統(tǒng)更強(qiáng)的擴(kuò)充能力，包括通信能力、產(chǎn)品系列、系統(tǒng)吞吐量以及并行處理能力等。

先進(jìn)性與實(shí)用性原則。系統(tǒng)既要具備良好的可靠性與實(shí)用性，同時(shí)還應(yīng)引入新型技術(shù)與先進(jìn)產(chǎn)品，如軟件技術(shù)、硬件設(shè)施、智能技術(shù)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)等，選擇軟件系統(tǒng)時(shí)，必須優(yōu)先選擇兼具模塊化、參數(shù)化及層次化特點(diǎn)的軟件系統(tǒng)；可維護(hù)性原則。系統(tǒng)故障是使用過(guò)程中難以避免的情況，因此要增強(qiáng)系統(tǒng)的維護(hù)可行性，以此來(lái)挽回系統(tǒng)故障造成的損失；安全性原則。電力企業(yè)在使用系統(tǒng)時(shí)，會(huì)在系統(tǒng)中保存與傳輸涉及企業(yè)機(jī)密的信息，這些信息往往有極高的保密要求，因此系統(tǒng)要滿足安全性原則，具體實(shí)現(xiàn)方法包括增加用戶身份驗(yàn)證環(huán)節(jié)、增設(shè)訪問(wèn)權(quán)限、運(yùn)用安全防護(hù)軟件等。

設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)這一變電運(yùn)行安全管理系統(tǒng)時(shí)選取分層模式，其可支持日后的系統(tǒng)擴(kuò)展與升級(jí)，系統(tǒng)可分為物理設(shè)備層、數(shù)據(jù)服務(wù)層、應(yīng)用服務(wù)層與用戶表示層。用戶可在用戶表示層直接與該系統(tǒng)進(jìn)行各種交互活動(dòng)，功能有單點(diǎn)登錄、鏈接訪問(wèn)、認(rèn)證用戶與用戶操作界面等。系統(tǒng)的核心結(jié)構(gòu)是應(yīng)用服務(wù)層，在這一模塊中可實(shí)現(xiàn)管理功能，如基礎(chǔ)管理、綜合應(yīng)用管理、計(jì)劃/規(guī)劃管理、運(yùn)行管理與資源管理。電力企業(yè)的數(shù)據(jù)信息被保存到數(shù)據(jù)服務(wù)層中，在這一功能模塊中可對(duì)數(shù)據(jù)信息展開(kāi)綜合化管理。系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計(jì)算機(jī)等硬件設(shè)備處于物理設(shè)備層中。

3 功能設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)備管理

在這一功能模塊中，首先需對(duì)設(shè)備臺(tái)賬展開(kāi)編碼管理，確保在臺(tái)賬維護(hù)期間可高效地查詢?cè)O(shè)備的情況，統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)。管理臺(tái)賬可被看作是對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)使用情況、備件備品使用情況及生命運(yùn)行周期進(jìn)行管理，管理對(duì)象有通信設(shè)備、自動(dòng)化調(diào)度設(shè)備、輸電設(shè)備以及變電站的主要設(shè)備[1]。設(shè)備管理功能模塊包括臺(tái)賬管理、維護(hù)管理、評(píng)價(jià)管理、變更管理、驗(yàn)收啟動(dòng)管理、缺陷管理、備品備件管理。

運(yùn)用維護(hù)管理功能時(shí)，可針對(duì)一些在電力系統(tǒng)處于重要位置的設(shè)備展開(kāi)試驗(yàn)，同時(shí)按照標(biāo)準(zhǔn)形成試驗(yàn)報(bào)告，數(shù)據(jù)通過(guò)審批、報(bào)告才能生效；用戶可進(jìn)行預(yù)訂設(shè)備、維護(hù)管理設(shè)備、檢修設(shè)備、制定設(shè)備檢修方案及流轉(zhuǎn)設(shè)備相關(guān)工單等操作，還可對(duì)檢修過(guò)程進(jìn)行記錄，保存資源消耗數(shù)據(jù)，推動(dòng)設(shè)備檢修工作順利完成；相比原本采用手動(dòng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備維護(hù)管理的方式，系統(tǒng)能根據(jù)用戶的需求，自動(dòng)地進(jìn)行設(shè)備試驗(yàn)與檢修工作的安排，用戶也可手動(dòng)建設(shè)試驗(yàn)工單與通知單，更好地管理維護(hù)計(jì)劃工作相關(guān)內(nèi)容。現(xiàn)代電網(wǎng)企業(yè)使用設(shè)備種類(lèi)豐富、數(shù)量多，設(shè)備的維修需求也各不相同，因此可借助該系統(tǒng)來(lái)按照各個(gè)設(shè)備的維護(hù)周期，確定相應(yīng)的維護(hù)策略，同時(shí)做好各種維護(hù)工作記錄。一旦臨近維修周期系統(tǒng)就會(huì)顯示預(yù)警信息，能及時(shí)地開(kāi)展設(shè)備檢修工作。

評(píng)價(jià)管理功能對(duì)于管理電力系統(tǒng)的設(shè)備也是極為重要的功能，主要依照設(shè)備的運(yùn)行記錄、巡視記錄、缺陷/故障記錄以及檢修時(shí)間記錄，對(duì)設(shè)備的具體運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施評(píng)價(jià)，從而為用戶提供設(shè)備完好程度、占有率等指標(biāo)，系統(tǒng)完成評(píng)價(jià)后還可匯總與審核評(píng)價(jià)信息。在這一功能模塊的支持下，用戶可對(duì)照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)信息為設(shè)備制定運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，了解設(shè)備的實(shí)際切線情況，上級(jí)部門(mén)審批后可開(kāi)展歸檔，定期實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)級(jí)別的更新。

變更管理模塊負(fù)責(zé)記錄電力企業(yè)的設(shè)備購(gòu)入及出庫(kù)的歷史事件對(duì)應(yīng)的序列號(hào)，同時(shí)詳細(xì)記錄設(shè)備所處位置、地點(diǎn)、時(shí)間及歷史安裝信息。當(dāng)設(shè)備的情況發(fā)生變化后可直接進(jìn)行更改，系統(tǒng)能自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)調(diào)整時(shí)間與完成調(diào)整的部門(mén)。

驗(yàn)收啟動(dòng)管理功能針對(duì)設(shè)備驗(yàn)收記錄、查詢統(tǒng)計(jì)、啟動(dòng)記錄及材料進(jìn)行管理。如果有新投入使用的設(shè)備，應(yīng)先遞交驗(yàn)收申請(qǐng)，若新的項(xiàng)目屬于大規(guī)模的基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目，可依靠項(xiàng)目管理功能實(shí)施管理，并告知相關(guān)部門(mén)開(kāi)展驗(yàn)收，系統(tǒng)將對(duì)設(shè)備清冊(cè)等材料進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)出。工作部門(mén)按照設(shè)備清冊(cè)逐個(gè)驗(yàn)收設(shè)備，發(fā)現(xiàn)有不符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備后可形成整改通知單；若設(shè)備通過(guò)驗(yàn)收，可將其轉(zhuǎn)移給調(diào)度部門(mén)，完成設(shè)備命名工作，命名時(shí)需參考設(shè)備編碼與功能。

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)缺陷后，可先確定設(shè)備缺陷類(lèi)型，并通過(guò)缺陷管理功能進(jìn)行登記與上報(bào)，并分析缺陷、安排檢修，直到消除缺陷。管理備件備品時(shí)，主要可進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)、領(lǐng)用管理、報(bào)廢管理與定額管理；同樣采取臺(tái)賬的方式實(shí)施管理，掌握設(shè)備與備件之間的關(guān)系，形成備件使用方案，采用合理的方式管理備件，結(jié)合庫(kù)存量自動(dòng)提供補(bǔ)庫(kù)計(jì)劃。

3.2 電網(wǎng)運(yùn)行管理

首先在生產(chǎn)計(jì)劃管理功能體系中，用戶可編制與上報(bào)電力企業(yè)各個(gè)工作部門(mén)的年度工作計(jì)劃，生產(chǎn)技術(shù)部門(mén)則負(fù)責(zé)審核計(jì)劃內(nèi)容，并針對(duì)不合適之處展開(kāi)調(diào)整，即可安排相應(yīng)的年度或季度生產(chǎn)計(jì)劃。各個(gè)班組與部門(mén)則按照計(jì)劃投入相應(yīng)的生產(chǎn)與作業(yè)活動(dòng)。在兩措管理環(huán)節(jié)中，負(fù)責(zé)安全管理的領(lǐng)導(dǎo)者需開(kāi)展相關(guān)組織工作，安檢部門(mén)屬于指導(dǎo)單位，二者共同針對(duì)電力企業(yè)的物質(zhì)資源、生產(chǎn)技術(shù)、工會(huì)設(shè)置、財(cái)務(wù)管理及勞資管理等情況展開(kāi)分析與討論，而后形成新的安措與安檢工作要求。如結(jié)合具體部門(mén)的障礙、事故統(tǒng)計(jì)信息和安全檢查工作落實(shí)情況形成新的工作要求，掌握部門(mén)設(shè)備使用與管理的指標(biāo)后分析其中的隱患因素。

電力企業(yè)各班組的班組長(zhǎng)需負(fù)責(zé)設(shè)備巡視工作，并在巡視期間記錄設(shè)備的運(yùn)行與使用情況，統(tǒng)計(jì)設(shè)備試驗(yàn)開(kāi)展情況及故障發(fā)生率等重要數(shù)據(jù)，以此為依據(jù)來(lái)制定后續(xù)的周期性巡視計(jì)劃。系統(tǒng)還可結(jié)合具體的時(shí)間安排，針對(duì)特殊狀況對(duì)特殊化巡視任務(wù)進(jìn)行安排，如出現(xiàn)節(jié)假日后，系統(tǒng)可通過(guò)安排巡視任務(wù)確保電力用戶能正常地使用電能，巡視期間發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題也能在第一時(shí)間進(jìn)行上報(bào)。

運(yùn)行工作管理主要針對(duì)運(yùn)行工作安排與記錄展開(kāi)管理，既可選擇手工錄入的方式，也可自動(dòng)化生成功能快速錄入數(shù)據(jù)。主要錄入流程化業(yè)務(wù)的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括故障記錄與評(píng)價(jià)記錄等，后續(xù)用戶有數(shù)據(jù)應(yīng)用需求時(shí)，也可對(duì)相應(yīng)記錄進(jìn)行靈活查詢；工器具管理的核心內(nèi)容是檔案管理，將報(bào)廢、利用及購(gòu)買(mǎi)工器具等功能調(diào)整到相應(yīng)的檔案管理范圍中，以此精準(zhǔn)提示過(guò)期設(shè)備信息。

3.3 電網(wǎng)調(diào)度管理

系統(tǒng)依照電網(wǎng)安全運(yùn)行要求編制相對(duì)應(yīng)的運(yùn)行方式，確保檢修各種電量電力設(shè)備的工作實(shí)現(xiàn)平衡。系統(tǒng)實(shí)施調(diào)度管理時(shí)需編排發(fā)電生產(chǎn)方案，從其他平臺(tái)獲取預(yù)報(bào)負(fù)荷值，而后進(jìn)行調(diào)頻的制定，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨l(fā)電廠所用的發(fā)電系統(tǒng)中，系統(tǒng)可自動(dòng)化地平衡功率并提供評(píng)分信息，確定發(fā)電廠的發(fā)電能量平均值，再根據(jù)這一數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行后續(xù)決策；系統(tǒng)還能依照發(fā)電處理曲線生成發(fā)電機(jī)設(shè)備停機(jī)與開(kāi)機(jī)表，經(jīng)過(guò)審批后，調(diào)度部門(mén)可將其提供給發(fā)電廠。

停電管理功能主要依據(jù)時(shí)間周期提供日、周、月度、季度及年度停電計(jì)劃。調(diào)度部門(mén)在制定停電計(jì)劃時(shí)，需要全面考慮用電負(fù)荷狀況、天氣狀況及電網(wǎng)輸電水平。管理員在調(diào)度日志管理模塊中，根據(jù)系統(tǒng)缺陷以及異常情況形成相應(yīng)的記錄，系統(tǒng)對(duì)其展開(kāi)自動(dòng)化的檢索、歸檔以及分類(lèi)；該模塊采用高等級(jí)的安全控制方式，記錄內(nèi)容多樣化，具體涵蓋限電拉閘記錄、事故處理記錄、電網(wǎng)交接班運(yùn)行記錄、開(kāi)停電力蓄能機(jī)組記錄及設(shè)備使用功能情況記錄。

電網(wǎng)分析管理是保障電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要功能，若電網(wǎng)中出現(xiàn)異常的供電運(yùn)行狀況，為確保繼電保護(hù)系統(tǒng)能正常發(fā)揮作用且阻止故障擴(kuò)大影響范圍，常見(jiàn)的異常情況多是因設(shè)備故障而產(chǎn)生，電網(wǎng)分析管理可按照電網(wǎng)負(fù)荷分布情況規(guī)避關(guān)鍵負(fù)荷失電的問(wèn)題，同時(shí)對(duì)電壓及電網(wǎng)功率的實(shí)際穩(wěn)定性展開(kāi)精準(zhǔn)評(píng)價(jià)，后續(xù)改進(jìn)工作可此為依據(jù)恢復(fù)電網(wǎng)穩(wěn)定性。

電網(wǎng)負(fù)荷管理功能可幫助電力企業(yè)提升電能質(zhì)量，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行保持較高的經(jīng)濟(jì)水平與安全水平；系統(tǒng)按照分配負(fù)荷指標(biāo)對(duì)變電站及電網(wǎng)的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，與用電部門(mén)相互配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電力負(fù)荷的有效控制；即使電網(wǎng)出現(xiàn)異常仍可保持安全運(yùn)行的狀態(tài)，同時(shí)可通過(guò)填谷削峰的方式使電網(wǎng)保持更高的負(fù)荷率，另外系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷信息的收集；無(wú)功電壓管理功能可判斷電網(wǎng)中的無(wú)功電壓數(shù)值是否達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)支持檢測(cè)電壓、記錄調(diào)壓情況以及無(wú)線監(jiān)測(cè)等功能。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代電力企業(yè)必須重視技術(shù)創(chuàng)新工作，通過(guò)完善、先進(jìn)的管理系統(tǒng)來(lái)支持各項(xiàng)業(yè)務(wù)與管理工作的高效開(kāi)展，使各個(gè)工作部門(mén)形成協(xié)同合作的關(guān)系，部門(mén)間的信息能借助系統(tǒng)順利流轉(zhuǎn)，電力企業(yè)的各個(gè)設(shè)備的可控性也隨之增強(qiáng)。系統(tǒng)搜集與保存的信息可錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，成為企業(yè)決策所需的知識(shí)庫(kù)。電力企業(yè)需繼續(xù)開(kāi)發(fā)安全管理系統(tǒng)，提升精細(xì)化管理水平。