DMAIC 在一體化電網(wǎng)運(yùn)行智能系統(tǒng)參數(shù)定值化管理中的應(yīng)用

鄭義平

隨著新型電力系統(tǒng)與智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，電網(wǎng)數(shù)字化、智能化程度的提高，對(duì)一體化電網(wǎng)運(yùn)行智能系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱OS2 系統(tǒng)）參數(shù)入庫(kù)的及時(shí)性、完整性、精確性要求越來(lái)越高。針對(duì)目前OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理存在業(yè)務(wù)規(guī)范性差、監(jiān)督管理機(jī)制缺乏、隨意性大的現(xiàn)狀，可采用管理創(chuàng)新工具DMAIC（六西格瑪管理中流程改善的重要工具），優(yōu)化OS2 系統(tǒng)各參數(shù)管理流程，實(shí)現(xiàn)參數(shù)管理流程化。本文通過(guò)對(duì)南方電網(wǎng)OS2 系統(tǒng)參數(shù)相關(guān)規(guī)范的研究，建立OS2 系統(tǒng)參數(shù)定值規(guī)則庫(kù)，實(shí)現(xiàn)OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，提升電網(wǎng)管理的水平，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

一、實(shí)施背景

（一）新型電力系統(tǒng)與智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)OS2系統(tǒng)提出了更高的要求

隨著新型電力系統(tǒng)與智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，電網(wǎng)數(shù)字化、智能化程度越來(lái)越高，OS2 系統(tǒng)是在建立完整、準(zhǔn)確、及時(shí)的數(shù)據(jù)和模型基礎(chǔ)上，在電網(wǎng)運(yùn)行中承擔(dān)的責(zé)任、所起的作用越來(lái)越大，其重要性愈發(fā)凸顯。各級(jí)調(diào)度指揮控制系統(tǒng)、全景監(jiān)控平臺(tái)的建立，網(wǎng)級(jí)調(diào)度智能防誤平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)發(fā)令、智能告警、智能順序控制、綜合防誤等先進(jìn)調(diào)控運(yùn)行技術(shù)的推廣，對(duì)各級(jí)OS2 系統(tǒng)參數(shù)收集的及時(shí)性、準(zhǔn)確性提出較高要求。目前各級(jí)OS2 系統(tǒng)參數(shù)收集存在準(zhǔn)確性差、規(guī)范性不足、及時(shí)性不滿足要求等各種問題，與新型電力系統(tǒng)與智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展不相匹配，因此提高OS2 系統(tǒng)參數(shù)準(zhǔn)確性、完整性、及時(shí)性是確保OS2 系統(tǒng)各項(xiàng)功能正確的前提，是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。

（二）實(shí)施OS2 系統(tǒng)參數(shù)定值化管理，是提升電網(wǎng)管理水平的必由之路

目前OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理包括遠(yuǎn)動(dòng)點(diǎn)表、AVC定值、斷面參數(shù)管理、遠(yuǎn)動(dòng)裝置定值、熱穩(wěn)定限值、PAS 參數(shù)、測(cè)控裝置定值、配網(wǎng)自愈等參數(shù)，來(lái)源于各部門、各專業(yè)的郵件、企信或者紙質(zhì)通知單，管理業(yè)務(wù)缺乏標(biāo)準(zhǔn)，流程不規(guī)范，存在職責(zé)管理界面不清晰、參數(shù)收集延遲、參數(shù)不準(zhǔn)確、限值通知隨意、執(zhí)行不規(guī)范、執(zhí)行無(wú)留痕等問題，對(duì)新建、改擴(kuò)建變電站送電影響極大；由于參數(shù)及時(shí)性和準(zhǔn)確性不夠，對(duì)無(wú)功電壓優(yōu)化、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、安全性分析等電網(wǎng)高級(jí)分析功能指標(biāo)提升困難，報(bào)送上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)電網(wǎng)模型不準(zhǔn)確、不完善，影響上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)電網(wǎng)模型構(gòu)建。因此，有必要通過(guò)管理和技術(shù)手段，理清各專業(yè)、各層級(jí)的關(guān)系，優(yōu)化各參數(shù)收集管理流程，提升電網(wǎng)高級(jí)分析功能指標(biāo)；規(guī)范OS2 系統(tǒng)參數(shù)的管理，使參數(shù)管理流程化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，提升電網(wǎng)管理的水平。

二、內(nèi)涵和主要做法

（一）成果的內(nèi)涵

通過(guò)對(duì)DMAIC 的研究，結(jié)合人工智能與數(shù)字化技術(shù)手段，找出OS2 系統(tǒng)定值管理業(yè)務(wù)中存在的問題，實(shí)現(xiàn)OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理流程化，對(duì)定值更新、發(fā)布、執(zhí)行的全過(guò)程管控。同時(shí)通過(guò)對(duì)OS2 系統(tǒng)各定值結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)合《南方電網(wǎng)調(diào)控體化設(shè)備監(jiān)視信息及告警設(shè)置規(guī)范（試行）》《OS2 系統(tǒng)主站智能告警技術(shù)規(guī)范》等技術(shù)規(guī)范要求，提取生成OS2 系統(tǒng)規(guī)范化規(guī)則庫(kù)，統(tǒng)一定值參數(shù)格式，確保各個(gè)定值單在起單初期就具備完整性、規(guī)范性約束，建立定值參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，解決OS2 系統(tǒng)參數(shù)的編制、發(fā)布和執(zhí)行中的不規(guī)范問題，實(shí)現(xiàn)OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，從而有效降低系統(tǒng)運(yùn)維成本，提升電網(wǎng)高級(jí)分析功能指標(biāo)。

（二）研究方式

DMAIC 是定義（Define）、測(cè)量（Measure）、分析（Analyze）、改進(jìn)（Improve）、控制（Control）五個(gè)階段構(gòu)成的過(guò)程改進(jìn)方法，采用DMAIC 的研究方式，具體步驟如下：

1.定義階段（D）：目前OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理存在業(yè)務(wù)規(guī)范性差、管理業(yè)務(wù)缺乏標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)督管理缺乏機(jī)制，隨意性大、來(lái)源各異、形式多樣、參數(shù)不準(zhǔn)確、執(zhí)行無(wú)留痕等現(xiàn)狀，需理順業(yè)務(wù)縱橫向管理層級(jí)的需求，通過(guò)管理和技術(shù)手段，規(guī)范OS2 系統(tǒng)參數(shù)的管理，使參數(shù)管理流程化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，從而提高OS2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，提升電網(wǎng)管理的水平，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

確定項(xiàng)目目標(biāo)，即采用人工智能與數(shù)字化技術(shù)手段，優(yōu)化自動(dòng)化定值管理流程，根據(jù)業(yè)務(wù)需要增加專業(yè)審核節(jié)點(diǎn)，規(guī)范定值審核流程，建立定值參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保定值在工程初期具備完整性、規(guī)范性。以定值最終用戶為責(zé)任主體，追蹤各環(huán)節(jié)執(zhí)行情況，設(shè)置完成時(shí)限，為定值更新、發(fā)布、執(zhí)行等管理流程提供有效支撐依據(jù)，實(shí)現(xiàn)OS2 系統(tǒng)參數(shù)定值化管理。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路圖如圖1。在業(yè)務(wù)分析的基礎(chǔ)上，收集相關(guān)技術(shù)規(guī)范，抽取相關(guān)規(guī)則形成定值規(guī)則庫(kù)，固化定值管理流程，生成一鍵入庫(kù)模型。

圖1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路圖

2.測(cè)量階段（M）：綜合各專業(yè)訪談、指標(biāo)分析、規(guī)章制度研究等調(diào)研方式，通過(guò)對(duì)OS2 系統(tǒng)參數(shù)所涉及的自動(dòng)化主站、自動(dòng)化廠站、保護(hù)、方式、調(diào)度等專業(yè)進(jìn)行訪談，分析OS2 系統(tǒng)各參數(shù)管理存在的問題；對(duì)OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理現(xiàn)狀及環(huán)境展開全面摸底，以及對(duì)OS2 系統(tǒng)相關(guān)定值管理作業(yè)指導(dǎo)書、管理規(guī)定進(jìn)行梳理，對(duì)參數(shù)管理涉及流程進(jìn)行逐一追蹤，確定各環(huán)節(jié)的必要性，梳理每項(xiàng)參數(shù)的專業(yè)審核的流程并繪制出流程圖。

基于業(yè)務(wù)流程圖，分別從技術(shù)、管理手段，規(guī)范參數(shù)的管理開展多來(lái)源數(shù)據(jù)分析，確定缺陷和度量的類型。追蹤各環(huán)節(jié)執(zhí)行情況，設(shè)置完成時(shí)限，為定值更新、發(fā)布、執(zhí)行等管理流程提供有效支撐依據(jù)。

根據(jù)上面的分析，確定方案總體設(shè)計(jì)，實(shí)施工作方案及各階段研究?jī)?nèi)容的重點(diǎn)、目標(biāo)、完成時(shí)間節(jié)點(diǎn)、標(biāo)識(shí)、責(zé)任人等信息，形成項(xiàng)目進(jìn)度管控表。

3.分析階段（A）：

（1）編制管理流程及定值規(guī)則。分析業(yè)務(wù)過(guò)程，尋找問題根源，重點(diǎn)對(duì)目前定值單審核流程各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，找出定值管理混亂的潛在原因，驗(yàn)證根本原因，結(jié)合具體情況與各專業(yè)專責(zé)商定流程步驟。分析遠(yuǎn)動(dòng)點(diǎn)表、AVC 定值、斷面參數(shù)管理、遠(yuǎn)動(dòng)裝置定值、熱穩(wěn)定限值、PAS參數(shù)、測(cè)控裝置、配網(wǎng)自愈、運(yùn)行控制要求、配網(wǎng)自愈管理等各個(gè)定值功能以及定值格式，確定各定值的環(huán)節(jié)名稱、涉及部分或?qū)I(yè)、涉及角色或崗位、工作指引、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、引用文件條款、時(shí)限要求以及輸出信息，完成了OS2 系統(tǒng)定值管理業(yè)務(wù)指引和OS2 系統(tǒng)參數(shù)定值化管理工作流程編制。

（2）對(duì)OS2 系統(tǒng)各定值結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。結(jié)合《南方電網(wǎng)調(diào)控體化設(shè)備監(jiān)視信息及告警設(shè)置規(guī)范（試行）》《OS2 系統(tǒng)主站智能告警技術(shù)規(guī)范》等技術(shù)規(guī)范要求，提取專業(yè)相關(guān)規(guī)范、規(guī)程生成OS2 系統(tǒng)規(guī)范化規(guī)則庫(kù)，統(tǒng)一定值參數(shù)格式，編制定值參數(shù)模板庫(kù)、OS2 系統(tǒng)參數(shù)入庫(kù)規(guī)范化評(píng)價(jià)模型。

4.改進(jìn)階段（I）：在完成OS2 系統(tǒng)定值化管理的工作流程、業(yè)務(wù)指引和定值參數(shù)模板庫(kù)及入庫(kù)規(guī)范化評(píng)價(jià)模型編制之后，將上述優(yōu)化后的流程固化在運(yùn)行管理系統(tǒng)電網(wǎng)管理平臺(tái)中，組織各專業(yè)進(jìn)行測(cè)試使用，完成3 個(gè)變電站遠(yuǎn)動(dòng)點(diǎn)表、55 個(gè)AVC 定值（含保護(hù)、方式定值）、136 個(gè)運(yùn)行控制斷面參數(shù)、6 個(gè)變電站遠(yuǎn)動(dòng)裝置定值、236 條熱穩(wěn)定限值、60 個(gè)變電站PAS 參數(shù)、142條配網(wǎng)自愈的試用，針對(duì)試用過(guò)程中存在的問題，組織定值相關(guān)專業(yè)進(jìn)行分析研討，制訂科學(xué)合理的改進(jìn)措施，針對(duì)各定值流程進(jìn)行探索式實(shí)施，驗(yàn)證改進(jìn)后的效果，編制了OS2 系統(tǒng)參數(shù)定值化管理實(shí)踐報(bào)告。

5.控制階段（C）：對(duì)實(shí)施情況開展評(píng)估，確認(rèn)流程流轉(zhuǎn)順暢，可執(zhí)行性強(qiáng)。將創(chuàng)新后的自動(dòng)化定值管理模式進(jìn)行成果提煉，對(duì)具備推廣條件的形成《OS2 系統(tǒng)定置管理業(yè)務(wù)指引》，同時(shí)對(duì)定值參數(shù)規(guī)范化管理進(jìn)行效益分析。

（四）創(chuàng)新點(diǎn)

1.優(yōu)化OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理流程，提升電網(wǎng)運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性。梳理南方電網(wǎng)和廣西電網(wǎng)公司有關(guān)OS2 系統(tǒng)管理及定值方面的規(guī)程、規(guī)范，通過(guò)相關(guān)專業(yè)訪談，根據(jù)業(yè)務(wù)需要增加或優(yōu)化專業(yè)審核節(jié)點(diǎn)，優(yōu)化自動(dòng)化定值管理流程，規(guī)范定值審核流程，建立定值參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并采用人工智能與數(shù)字化技術(shù)手段固化，以定值最終用戶為責(zé)任主體，追蹤各環(huán)節(jié)執(zhí)行情況，為定值更新、發(fā)布、執(zhí)行等管理流程提供有效支撐依據(jù)，最終形成正式的OS2 系統(tǒng)參數(shù)遠(yuǎn)動(dòng)點(diǎn)表、AVC 定值、斷面參數(shù)管理、遠(yuǎn)動(dòng)裝置定值、熱穩(wěn)定限值、PAS 參數(shù)、測(cè)控裝置、配網(wǎng)自愈管理等8 個(gè)管理流程。

2.健全OS2 系統(tǒng)參數(shù)定值標(biāo)準(zhǔn)，提升電網(wǎng)高級(jí)分析功能指標(biāo)。對(duì)OS2 系統(tǒng)參數(shù)各定值結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)合《南方電網(wǎng)調(diào)控體化設(shè)備監(jiān)視信息及告警設(shè)置規(guī)范（試行）》《OS2 系統(tǒng)主站智能告警技術(shù)規(guī)范》等技術(shù)規(guī)范要求，提取生成OS2系統(tǒng)參數(shù)規(guī)范化規(guī)則庫(kù)，統(tǒng)一定值參數(shù)格式，形成了 一體化運(yùn)行智能系統(tǒng)參數(shù)定值模型 ，確保各個(gè)定值單在起單初期就具備完整性、規(guī)范性約束，保證了OS2 系統(tǒng)參數(shù)定值的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。

三、實(shí)施效果

OS2 系統(tǒng)參數(shù)定值管理項(xiàng)目從需求分析到最終投入使用，加強(qiáng)了OS2 系統(tǒng)參數(shù)運(yùn)行管理，規(guī)范了調(diào)度系統(tǒng)生產(chǎn)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建設(shè)與交換，實(shí)現(xiàn)了各級(jí)調(diào)度生產(chǎn)信息的縱向互聯(lián)和橫向共享，統(tǒng)一規(guī)范調(diào)度生產(chǎn)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的交換格式。通過(guò)OS2 系統(tǒng)參數(shù)定值化管理模塊，實(shí)現(xiàn)了OS2 系統(tǒng)及相關(guān)專業(yè)運(yùn)行人員對(duì)全網(wǎng)信息表的一體化、電子化管理，減輕了自動(dòng)化運(yùn)行維護(hù)人員的工作壓力，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)的源端維護(hù)、全網(wǎng)共享，確保了電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)信息管理的流程化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和及時(shí)性，從而為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，并且滿足對(duì)調(diào)度運(yùn)行設(shè)備的精細(xì)化管理要求。

（一）管理效益

1.通過(guò)優(yōu)化OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理流程，提升電網(wǎng)運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)優(yōu)化OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理流程，建立OS2 系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)參數(shù)定值標(biāo)準(zhǔn)，縮短新建、改擴(kuò)建變電站送電時(shí)間，提升電網(wǎng)運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性。將遠(yuǎn)動(dòng)點(diǎn)表參數(shù)管理參數(shù)收集、編制、審核、執(zhí)行、歸檔納入標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、流程化管理，實(shí)現(xiàn)參數(shù)定值管理全過(guò)程可觀、可控、可考核、可追溯的全生命周期管理，減少了原有的參數(shù)管理粗放、參數(shù)跨專業(yè)間傳遞時(shí)效性差、返工過(guò)多、留痕考核困難的弊端；尤其對(duì)于遠(yuǎn)動(dòng)點(diǎn)表定值，就是基于《南方電網(wǎng)調(diào)控體化設(shè)備監(jiān)視信息及告警設(shè)置規(guī)范》生成的規(guī)范庫(kù)選取，定義變電站設(shè)備類型庫(kù)99 條，定義遙測(cè)規(guī)則庫(kù)498 條、遙信規(guī)則庫(kù)3260 條；最大程度保證了定值的規(guī)范性，大幅度減少了因?yàn)橥暾?、?guī)范性問題導(dǎo)致的反復(fù)修改產(chǎn)生的時(shí)間延誤，與原有的流程相比，平均可節(jié)省編制、審批及返工時(shí)間10日；最終生成的遠(yuǎn)動(dòng)點(diǎn)表，通過(guò)OS2 系統(tǒng)參數(shù)入庫(kù)規(guī)范化功能實(shí)現(xiàn)一鍵入庫(kù)，將遠(yuǎn)傳點(diǎn)表主站編制入庫(kù)時(shí)間由每變電站3 日，大幅度地縮短到20分鐘，為變電站提前投運(yùn)送電提供了基礎(chǔ)保障，提升電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

2.通過(guò)優(yōu)化OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理流程，提升電網(wǎng)高級(jí)分析功能指標(biāo)。本項(xiàng)目由定義了8 個(gè)OS2系統(tǒng)參數(shù)管理流程，通過(guò)優(yōu)化OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理流程，提升電網(wǎng)高級(jí)分析功能指標(biāo)。通過(guò)對(duì)PAS參數(shù)管理的流程優(yōu)化，提高了系統(tǒng)PAS 參數(shù)收集的及時(shí)性和規(guī)范性，電網(wǎng)高級(jí)分析功能指標(biāo)也有大幅度提升，將無(wú)功電壓控制電壓合格率平均值從2021 年的99.37%提升為2022 年的99.78%；系統(tǒng)綜合狀態(tài)估計(jì)合格率從2021 年的99.51%提升為2022 年的99.629%；上報(bào)上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)模型合格率為100%，提升了電網(wǎng)管理水平。

（二）社會(huì)效益

通過(guò)優(yōu)化OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理流程及OS2 系統(tǒng)參數(shù)入庫(kù)規(guī)范化功能，對(duì)網(wǎng)內(nèi)同類型的地調(diào)主站系統(tǒng)有示范推廣作用，對(duì)非同類型的地調(diào)主站系統(tǒng)也有借鑒作用，可顯著縮短變電站遠(yuǎn)傳接入過(guò)程中主站數(shù)據(jù)庫(kù)編制時(shí)間，為新建變電站、改造變電站設(shè)備的提前投運(yùn)、降低客戶平均停電時(shí)間打下基礎(chǔ)，提升自動(dòng)化專業(yè)業(yè)務(wù)管理水平，有助于電網(wǎng)服務(wù)品牌提升。

四、結(jié)語(yǔ)

DMAIC 在OS2 系統(tǒng)參數(shù)定值化管理中的應(yīng)用，解決了OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理中存在的業(yè)務(wù)規(guī)范性差、監(jiān)督管理機(jī)制缺乏、隨意性大的問題，通過(guò)優(yōu)化OS2 系統(tǒng)各參數(shù)管理流程，實(shí)現(xiàn)參數(shù)管理流程化，提升了電網(wǎng)運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性。本文旨在通過(guò)對(duì)南方電網(wǎng)一體化電網(wǎng)運(yùn)行智能系統(tǒng)參數(shù)相關(guān)規(guī)范的研究，建立OS2 系統(tǒng)參數(shù)定值規(guī)則庫(kù)，實(shí)現(xiàn)OS2 系統(tǒng)參數(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，提升電網(wǎng)高級(jí)分析功能指標(biāo)，為“ 數(shù)智 ”電網(wǎng)建設(shè)提供有力支撐。