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【運維之道】運檢管控體系建設與實踐

中國電力設備管理協會2020-07-05 12:24:37

特邀《電力設備管理》雜志推文

一、前言

國網上海市電力公司(以下簡稱“國網上海電力”或“公司”)成立于1985年,是國家電網公司的全資子公司。作為國有大型電力企業,公司服務于上海市行政6340.5平方公里的輸電、配電、售電,統一調度上海電網,參與制定、實施上海電力、電網發展規劃和農村電氣化,推進上海科學用電、安全用電、經濟用電、環保用電,在保障上海能源安全、服務地方經濟社會發展、提高市民生活水平等方面發揮著重要作用。

上海地處“一帶一路”和長江經濟帶戰略交匯點,是改革開放的排頭兵、創新發展的先行者,是長三角城市群的核心城市和我國重要的窗口城市,正全力增強核心競爭力和綜合服務能力,加快建設卓越“全球城市”、“五個中心”和國際文化大都市,引領長三角城市群一體化發展,提升服務“一帶一路”、長江經濟帶等國家戰略的能力。

目前,上海電網已全面進入特高壓時代,形成以“四交四直”(包括“一交一直”2條特高壓)市外來電通道、500千伏“雙環網、八通道”和南外半環為主網架,220千伏電網分13個分區運行的總格局。截至2016年底,上海電網擁有35~1000千伏變電站1070座、變電容量15958萬千伏安,線路長度23003公里(其中電纜13011公里)。

自2012年始,國網上海電力按照國網公司要求,開展并持續推進“三集五大”體系建設,整合原超高壓公司與電纜輸配電公司成立了國網上海檢修公司,檢修公司運檢部負責220千伏及以上交流輸變電設備、直流輸變電設備及110千伏及以上電纜設備的運維檢修工作,下設變電運維中心、變電檢修中心、輸電運檢中心、電纜運檢中心、特高壓交直流運檢中心共5個業務中心。由于檢修公司面對的調度層級多(需要與國調、網調、市調、地調溝通協調),管理設備電壓等級范圍廣(上海市內從220千伏(110千伏電纜)至1000千伏所有輸變電設備),生產業務信息量大。因此需要在檢修公司運檢部成立運檢管控的業務平臺,行使生產計劃統籌協調、生產信息上傳與下達、運檢工作過程管控、故障搶修研判與指揮等職能,打造運檢管控體系,實現與各級調度溝通協調以及運檢資源的有效調配,切實提升運檢業務管控的精益化水平,提高對設備狀態的管控力和運檢管理的穿透力,保障上海城市電網的安全、穩定電力供應。

二、內涵和主要做法

“三集五大”體系建設,是國網公司推進發展方式轉變、加快體制創新的重大舉措,按照“集約化、扁平化、專業化”的方向,變革了組織架構,優化調整了業務流程,運檢與調度專業的職責界面發生改變。運檢管控中心成立之前,運檢業務管控存在以下亟待完善之處:一是由于檢修公司面對的調度層級多,缺乏統一與調度溝通協調的機構或組織。以設備運檢工作為例,對于變電工作,調度可以直接與變電運維中心人員聯系,對于線路工作,由于工作地點分散,工作聯系人員較多,工作許可、匯報等工作繁瑣,給調度工作也帶來一定壓力。二是檢修公司運檢部內部五中心之間均是條線化管理,缺少溝通、協調的平臺。如:各中心的生產計劃需要統籌協調、風險辨識與風險預警單發布、故障搶修的統籌與指揮等工作。三是運檢專業整體工作進度缺乏有效管控。由于采用條線化管理,各專業日常現場作業情況及重點工作(如:消缺、反措等)均由專業工程師負責,缺乏整體匯總、分析機制,運檢中層管理人員較難掌握日常作業及重點專項工作整體情況,缺乏對于整體工作開展情況的全面把控。四是現場設備狀態缺乏有效管控。由于設備監控職能由市調承擔,設備故障信息、報警信息都直接接入調度系統,由調度通知運檢組織搶修或消缺工作,運檢專業無法第一時間得知設備故障或缺陷信息,影響了故障或消缺工作反應速度。

國網上海電力打造運檢管控體系需要在檢修公司成立運檢業務管控的管理平臺,實現生產業務信息上傳下達、運檢工作過程管控、預警發布和故障研判、生產指揮協調功能。運檢管控體系建設的主要思路基于建立運檢管控組織機構,制定工作標準和崗位標準,梳理業務流程,全面加強運檢業務管控,持續提升設備狀態管控力和運檢管理穿透力。

運檢管控體系建設的主要內容是:一是明確運檢管控中心的組織機構、人員配置、值班方式,每值人員內部的職責分工等內容,為運檢業務開展提供組織保障。二是制定運檢管控中心工作標準和崗位標準,明確運檢管控中心工作內容和運檢管控人員的崗位職責,加強運檢管控體系的制度保障;三是全面梳理運檢管控中心有關的業務流程,固化運檢管控業務流程,保障運檢管控業務順利開展;四是圍繞運檢管控中心的功能定位,深入推進運檢管控業務開展,主要包括以下四個方面內容:首先是在分析班組承載力基礎上開展生產計劃統籌,加強與各業務中心的內部調節與平衡,并結合電網運行方式與各級調度進行協調。生產計劃經批復、發布后,運檢管控中心匯總收集每日工作完成情況,實現生產計劃進度管控。其次,運檢管控中心對內外部發布的風險預警信息進行風險辨識,以風險預警通知單的形式告知各業務中心,并對預警措施落實情況進行匯總梳理。再次,運檢管控中心在各類信息系統接入的基礎上,實現對設備運行狀態的監測,及時發現告警、故障信息,第一時間協調相關業務中心開展消缺或搶修工作,提升工作效率。最后,對缺陷、故障的處理進行協調和組織。缺陷、故障處理過程中,運檢管控中心做好信息的匯集和發布,同時配合調度開展運檢資源的調配與統籌,確保搶修工作高效開展。五是落實保障措施,解決辦公場地等問題,配備必要的辦公設施,同時加強信息系統運維保障,為管控業務開展提供信息支撐。

主要做法如下:

(一)?建立組織機構

根據運檢管控中心的功能定位,需要全天候有人值班,且人員需要熟悉輸變電運維、檢修業務及流程。同時,由于運檢管控中心需要開展生產計劃的統籌與協調,因此需要配備生產計劃協調人員。

基于以上兩方面因素考慮,通過從輸、變、電纜專業抽調人員的方式,組建運檢管控班組,運檢管控班組每班3人,覆蓋輸電、電纜、變電專業,共4個小班,采用24小時2班輪班值班的方式。運檢管控中心配備3名專職,負責開展生產計劃的統籌與協調。

(二)?加強制度建設

制定《運檢管控中心工作標準》、《運檢管控中心崗位職責》等規章制度,明確運檢管控中心業務范圍和人員崗位職責、運檢管控中心與運檢部及其他業務中心的職責界面和業務關系。

1、?運檢管控中心職責

1)?協助檢修公司運檢部管理所轄范圍內運檢管控業務;

2)?負責公司所轄輸電工作對調度的開竣工;

3)?負責轉發或發布各類預警信息,包括電網風險預警通知;作業風險分析報告;首臺、首套設備預警信息;氣象部門發布的災害氣象預警;營銷部門發布的供電保障要求等;收集相關信息,并跟蹤管控處理過程直至閉環;

4)?負責發布缺陷(隱患)、故障信息,跟蹤管控處理過程直至閉環;

5)?負責發布應急搶修信息,跟蹤管控處理過程直至閉環;

6)?協助檢修公司運檢部收集、匯總、編制、發布生產計劃,負責管控重點計劃進度,直至閉環;

7)?負責轉發或發布特殊運行方式信息,并跟蹤措施、方案落實情況,直至閉環;

8)?負責轉發或發布運維保障信息,并跟蹤措施、方案落實情況,直至閉環;

9)?負責轉發或發布運檢指令(反措、專項、其他工作),收集相關信息,并跟蹤管控處理過程直至閉環;

10)?負責相關信息(數據、報告和報表)維護、收集、統計、編制和報送;

11)?執行運檢管控相關標準規范,參加運檢管控業務培訓。

2、?職責界面

運檢管控中心在檢修公司運檢部的領導下開展工作。檢修公司運檢部統籌所轄范圍內的各類生產業務的開展,運檢管控中心負責監督、落實實施情況,跟蹤反饋,并進行閉環和信息報送。

運檢管控中心與各業務中心關系:運檢管控中心作為各類生產信息的匯集和發送中樞,向各業務中心下達各類生產指令;各業務中心執行相關的生產指令,向運檢管控中心進行匯報相關的實施落實情況。

(三)?固化業務流程

在全面梳理運檢管控中心日常業務開展的基礎上,總結提煉管控業務流程,并以流程說明和流程圖的形式,固化業務流程,有效保障運檢管控業務開展。經梳理,共形成運檢管控中心9大業務流程,分別是:

1.電網生產檢修計劃統籌發布流程

2.設備類生產信息匯總傳達流程

3.非設備類生產信息匯總傳達流程

4.輸變電設備作業信息管控流程

5.輸電設備作業現場管控流程

6.電纜通道管理流程

7.風險預警流程

8.缺陷處理指揮協調流程

9.故障處理指揮協調流程

對于每項業務流程,均配備詳細的說明,并按照標準流程圖的格式繪制流程圖。以輸電設備作業現場管控流程為例,流程說明及流程圖如下:

輸電設備作業現場管控流程:運檢管控中心負責所轄范圍內輸電設備工作現場管控,接收各級調度對于輸電設備的工作許可,完成對現場許可人的工作許可;在接到現場許可人對輸電設備工作完工匯報后,對調度進行輸電設備工作最終竣工匯報。

圖1 運檢管控中心輸電設備作業現場管控流程圖

(四)?深化業務實施

運檢管控中心是檢修公司運檢部各業務中心工作協調平臺,主要工作包括生產計劃統籌、風險預警發布、設備狀態監控、缺陷處理和故障處理等。

1、?生產計劃統籌

運檢管控中心每年7月從14家調度(國調、網調、市調及11家地調)、各專業公司、大用戶、各業務中心收集生產計劃信息,結合班組承載力分析,與各業務中心進行內部協調、平衡,同時結合電網運行方式與各級調度進行外部協調,最終匯總、整理形成第二年年度生產計劃初稿。

運檢管控中心對年度檢修計劃逐級分解,細化為月度、周檢修計劃,根據各級調度最終批復情況,對生產計劃進行發布,并及時將檢修計劃變更情況在各業務中心、各級調度部門之間進行溝通與信息反饋。

在檢修計劃執行過程中,運檢管控中心匯集當天各類檢修工作的完成情況,實現了對每日運檢工作整體管控。

2、?風險預警管理

電網風險預警主要來源于以下幾個方面:各級調度發布的電網風險預警通知、安監部發布的月度作業風險分析報告、檢修公司運檢部發布的首臺首套設備預警信息、氣象部門發布的災害氣象預警、營銷部門發布的供電保障要求等。運檢管控中心根據電網風險預警,結合當前電網運行方式,做好風險辨識,編制風險預警通知單并發送至相關業務中心,由業務中心落實執行相應運維保障措施。如變電運維中心、特高壓交直流運檢中心開展設備特巡、加強監盤、縮短巡視周期等措施,變電檢修中心制定應急搶修預案、組織搶修力量、準備備品備件、對重要設備進行帶電檢測;輸電運檢中心、電纜運檢中心做好重要通道值守,固定隱患點告知等。

運檢管控中心將預警方案落實情況進行梳理匯總,做好信息閉環。截止目前運檢管控中心共發出風險預警通知單97份,涵蓋了公司所有生產業務。

3、?現場設備監測

依托PMS2.0系統、OMS系統、SCADA系統、故障錄波平臺、保護子站、變電監測系統、統一視頻平臺、電纜綜合監控系統等,運檢管控中心能夠掌握現場設備狀態等信息,有效的開展對現場設備狀態監測。

(1)?電纜綜合監測平臺

電纜綜合監控系統由電纜總覽、設備概況、運行工況、智能監測等八個模塊組成。依托電纜綜合監測平臺,運檢管控中心能夠實時掌握檢修公司所轄電纜及通道的各類運行狀況與信息,實現了局放、測溫、隧道風水電及沉降、高清視頻、接地環流等在線監測、管控。同時,運檢管控中心通過各種運行狀態量信息進行實時跟蹤,實現了對電纜絕緣水平及通道,以及施工工地的有效管控。

圖2 電纜綜合監控平臺總覽

(2)?變電監測系統

變電監測系統能夠有效開展變壓器、GIS、避雷器等設備狀態監測。變壓器狀態監測方面,重點監測變壓器油中溶解氣體、鐵心接地電流等參量,評估變壓器內部絕緣狀態,判斷是否存在過熱或放電等缺陷,分析變壓器鐵芯是否存在多點接地情況。GIS狀態監測方面,重點監測GIS設備局放、含水量、壓力等參量,分析GIS設備絕緣狀況與SF6氣體情況,判斷GIS設備是否發生局部放電、受潮、氣體泄漏等缺陷。避雷器狀態監測方面,重點監測避雷器全電流與阻性電流,評估避雷器絕緣狀態,判斷是否存在絕緣受潮等現象。

運檢管控中心通過變電監測系統實現500千伏及以上變電站及重要220千伏變電站內變壓器、GIS、避雷器等設備狀態監測。針對監測中發現的設備異常情況,及時啟動消缺(搶修)流程,組織相關業務中心開展消缺(搶修)工作,有效提升了設備狀態管控力和消缺(搶修)工作組織效率。

圖3 變電監測系統界面

(3)?故障錄波平臺

故障錄波平臺在電網發生故障時,自動、準確地記錄故障前后過程的各種電氣量的變化情況,通過分析、比較電氣量的變化情況,有效支撐了故障研判和分析。通過故障錄波平臺內設備故障時的詳細信息如:故障相別、保護動作情況、重合閘情況、測距信息、一次故障電流、設備動作情況等,運檢管控中心有針對性的組織專業班組開展有目的性的故障排查與巡視工作,有利于提高搶修工作的效率、加快故障修復進程。

圖4 故障錄波平臺界面

以某次故障為例,通過故障錄波平臺,運檢管控中心對故障電流波形的對比和分析,可以直觀看出本次故障為C相單相接地故障,根據故障電流大小,對故障地點進行準確定位,大大提高了線路巡視、搶修工作組織效率。

(4)?統一視頻平臺

通過將變電站內的攝像頭接入統一視頻平臺,運檢管控中心可以實時監控現場作業情況,加強了現場作業管控力度。同時,在現場作業出現較難解決問題時,運檢管控中心可以組織相關專家,對現場作業進行遠程會商和技術支撐。下圖展示了某變電站高壓架構區、母線進線區等現場情況。

圖5 統一視頻監控界面

4、?運檢指揮協調

(1)?缺陷處理

各業務中心發現缺陷后及時上報運檢管控中心,運檢管控中心對缺陷性質進行初步研判,必要時組織相關業務中心進行現場復核。對于不需要停電的消缺工作,運檢管控中心組織相關業務中心進行現場消缺工作,業務班組完成現場作業后匯報運檢管控中心。對于需要停電的工作,運檢管控中心根據設備停役后電網運行狀態,發布特巡任務,必要時安排供電保障,同時將相關工作匯報領導和相關專業工程師;運檢管控中心根據領導決策和專業工程師研判結果,指揮協調搶修班組、車輛、備品備件、特種車輛等資源,并跟蹤消缺處理工作,直至工作結束。

(2)?故障處理

運檢管控中心通過監控故障錄波、SCADA等信息系統獲知故障信息或接到業務中心人員匯報的故障信息后,在故障錄波、SCADA等信息系統的輔助下,對故障進行初步研判。對于重大事件,則匯報領導和運檢部專業工程師進行故障準確研判,并協助運檢部開展故障指揮和搶修資源調配工作。對于非重大事件,根據故障情況,指揮相關業務中心進行設備檢查并依據設備故障后的電網運行狀態,發布運行設備特巡任務,安排供電保障,將輸電現場巡視結果向調度匯報,配合調度完成故障隔離,組織搶修保障力量,高效開展搶修作業。

(五)?落實保障措施

為保障運檢管控業務有效開展,且滿足電網安全生產相關流程、規定,運檢管控中心的辦公場所、軟硬件配置均需滿足一定的要求。在硬件上,運檢管控中心配備了大屏顯示系統、臺式錄音系統、辦公電腦等。在軟件上,接入了PMS2.0、OMS、SCADA、電纜綜合監控系統、統一視頻平臺、故障錄波、保護子站等系統,為運檢管控中心業務開展提供了信息支撐。

在信息系統保障方面,由市公司運檢部牽頭,在市電科院等單位的配合下,深入推進PMS2.0、設備狀態監測等系統的運維和消缺工作。PMS2.0方面,深入推進PMS2.0的實用化應用工作,組織開展實用化評價考核,切實保障了系統數據的有效性和真實性;在狀態監測方面,引入專業隊伍開展在線監測裝置和系統的運維工作,裝置在線率大幅提高,有效保障了運檢管控中心業務開展。

圖6 運檢管控中心總覽

三、實施效果

(一)?創新了運檢業務管控方式

運檢管控中心的成立,打破了運檢業務管理“條線化”造成了專業壁壘,實現了運檢管控業務的“集約化”管理,有效融合了運檢各專業業務管控需求,有利于各專業工作的協調和運檢整體工作的全局管控。基于運檢管控中心業務開展情況,運檢管控中心已經成為了運檢信息匯集中心、業務過程管控中心和運檢指揮協調中心,中心的建設也為運檢業務管控方式轉變做出了實踐和探索。

?“三集五大”體系建設,實現了各級運檢機構的統一、規范設置,各直轄市運檢部門在組織機構、職責分工上面基本一致。同時,“大檢修”體系建設實現了國網通用制度、流程的落地實施,各直轄市運檢業務流程基本一致。因此,上海公司做出的實踐和探索容易推廣至各直轄市。

(二)?設備狀態管控力進一步提高

通過輸變電狀態監測系統、統一視頻平臺、SCADA等系統接入,運檢管控中心能夠實時掌握設備運行狀況,及時發現告警信息,在科學調配運檢資源的基礎上,迅速消除設備故障或缺陷,使設備恢復到正常運行狀態。

(三)?電網安全運行水平進一步提高

基于設備狀態管控力的提高,運檢管控中心能夠在故障發生時,第一時間掌握故障波形、電流大小等信息,對故障類型、位置等進行初步研判,從而有效組織、調配運檢搶修資源,及時完成故障修復和送電工作。

輸變電系統故障停運平均恢復時間指標是輸變電回路每次故障發生時的平均停運時間,是衡量故障修復效率的關鍵指標。在國網公司范圍內,上海公司該指標持續位列國網前列,并逐年提升,從2015年的0.301小時/次,提高到2016年的0.201小時/次,故障停運平均恢復時間縮短30%左右。

(四)?運檢效率和效益持續提升

依托狀態監測系統、統一視頻平臺等系統的接入,使得現場信息能夠直接傳輸到運檢管控中心,運檢管控中心可以實時對作業進度管控,實現有效的協調和指揮,提高了運檢效率和效益。

隨著運檢效率和效益的提升,緩解了運檢人員數量與設備規模增速不成比例的矛盾。按照2013年的設備規模,共測算定員1815人,實際人數1160人,人員配置率63.91%。2016年,測算定員2007人,實際人數1204人,人員配置率60.04%。按照2013年的人員配置率,到2016年,應配置運檢人員1283人,實際配置人員1204人,壓縮人員79名,按照每人每年10萬元計算,則2016年節約開支790萬元。(此專文摘自《電力設備管理》雜志文庫,專文主創單位:國網上海電力公司)

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