电网基础信息数据在配网资产管理关键业务决策中的典型应用论文_高方景1,秦浩1,赵永生1,梅战旗2

(1.国网安徽省电力公司 安徽合肥 230000;2.国网蚌埠供电公司 安徽蚌埠 233000)

摘要:近年来,国家电网公司持续推进资产精益化管理,并探索在生产一线的落地和实践。电网基础信息数据是资产管理业务持续改进的重要支撑,国网安徽省电力公司蚌埠供电公司(以下简称“蚌埠公司”)在资产全寿命周期管理体系深化应用过程中,有效应用各信息系统数据,采取针对性措施解决配网资产在规划计划、采购建设、运维检修及退役处置各环节问题。开展基于信息流的业务工作协同,并以信息系统和数据资产辅助支撑配网资产管理关键业务的决策分析,充分挖掘数据资产价值,推动配网资产管理水平提升。

关键词:基础信息;配网;资产管理;关键业务

0 引言

蚌埠公司按照国网公司资产全寿命周期管理深化应用方案中关于推进体系落地的工作要求,以基础信息数据在配网资产管理业务中的支撑工作为抓手,从推动各信息系统数据实效性出发,基于资产管理OPDCA闭环管理思想,采用信息集数据分析-问题研究-改进提升-核查评估的工作方式,以电网基础信息数据分析规划、建设、运检、退役的薄弱环节为着力点,发现公司配网资产管理关键业务中存在的实际问题,以具体问题为切入点落实整改提升,并通过合理规划、检修管理优化等策略推动配网资产管理关键环节业务的快速决策和有效提升,提升配网资产管理水平,形成业务协同、数据融合的高效运作机制,支撑资产管理业务持续改进。

通过对配网资产管理信息系统数据的收集、统计、分析,挖掘数据资产价值,提升信息系统数据应用水平,发挥数据资产的价值和实效性。涉及信息化系统包括数据采集及监视控制系统(SCADA)、地理信息系统(GIS)、生产管理系统(PMS)、企业资源管理计划系统(ERP)、营销SG-186系统、规划计划管控系统、电能质量在线监测系统、生产实时管控系统、用电信息采集系统、配变监测管控平台、雷电定位系统、调度管理系统(OMS)、停电信息核对及上报平台等信息系统。

1 规划计划环节

在配电网滚动规划及确定年度投资计划时,充分利用生产管理系统(PMS)、数据采集及监视控制系统(SCADA)、地理信息系统(GIS)、营销SG186系统、电能质量在线监测系统和规划计划信息系统等信息平台中的数据,进行深度挖掘分析,为制定配电网发展目标作有力支撑,确保规划项目库及投资计划的科学性、合理性。

1.1.实现配电网负荷供需平衡

在配电网滚动规划时,首要任务是提高配电网供电能力,满足当前及未来负荷发展的需求。为此,在确定相关规划项目时,首先以规划计划信息系统中的地区历年经济社会发展水平和全社会用电量数据为基础,开展地区中长期负荷预测;再结合SCADA系统中的小电源并网信息、区域间电力负荷交换信息以及各变电站现有容量信息,进行分区、分压电量、负荷平衡,确定中长期变电容量缺口,初步拟定上级电源点布局及容量配置方案;其次,在制定相关新增电源点的配套10kV出线初步方案时,结合营销SG186系统中的未来业扩报装、增容等负荷需求信息以及SCADA系统中各配电线路负载率数据,参考借鉴电能质量在线监测系统中线路过负荷类故障停电数据分析结果,重点满足未来新增负荷发展需求以及落实当前重过载线路治理的负荷转移措施,达到配电网负荷供需平衡的目的。

1.2提升配电线路N-1通过率

在配电网滚动规划时,为进一步完善电网网架结构,首先运用生产管理系统提供的单线单变变电站信息、配电线路长度与线径信息以及各配电线路手拉手联络率、环网率数据,参考借鉴电能质量在线监测系统中局部供电可靠率偏低统计分析结果,全面梳理电网薄弱环节,结合SCADA系统中的配电网网络拓扑结构和潮流信息数据,严格按照《配电网规划设计导则》逐条线路进行N-1安全准则校验分析,统计不满足N-1准则的配电线路明细,建立通过新建联络线路实现转供负荷的规划方案,落实提升N-1通过率,持续增强配电网供电可靠性、灵活性及运行安全性。

1.3 优化变电站站址及线路廊道选择

城市中心区土地资源紧缺,新建电源点站址及输配电线路廊道选择困难,是当前电网规划工作面临的突出问题,为此,蚌埠公司深入挖掘运用地理信息系统中的信息数据进行站址地理环境及架空廊道与电缆排管资源分析,充分利用现有的架空走廊和电缆管道资源,线路改迁与线路新建工程相结合,高压、低压架空线路分层同杆架设,实现现有电网资源的综合利用。若现有资源不足,则提前与相关政府部门、用电企业进行对接沟通,获取政府政策上的支持以及企业土地的置换或无偿出让,实现土地预留及电网布局规划与市政建设规划的统筹衔接,提升规划项目的可操作性和实施便利性。另外,利用生产管理系统中的备用间隔信息,在满足负荷需求新建线路时,优先考虑从周边变电站的10kV备用间隔进行出线,降低项目投资成本。

蚌埠公司在进行相关电网滚动规划时,根据规划计划信息系统提取的蚌埠市区往年GDP和全社会用电量数据,预测得出蚌埠市区2016年、2020年用电负荷约为103和189万kW,2016年220kV变电容量缺口超过25万kVA,市区急需新建220kV变电站;城区中南部有多个商业区,经济发展较快,通过营销SG186系统了解到中南部工农路与东海大道附近有多个业扩报装需求,其中最大负荷是在建的“水游城”住宅小区,报装负荷需求为5000kVA,同时通过SCADA系统数据分析出中南部现有110kV及以上变电站负载率均超过65%,约有30%的配电线路重过载;通过PMS系统统计出地区配网联络率偏低,且周边现有110kV变电站无备用10kV间隔资源。

为此,在确定最终规划方案时,选择在中南部新建220kV变电站A,本期配置一台18万kVA主变,配套新建110kV线路至周边110kV变电站,进一步完善网架结构,同时,配套新建24回10kV出线以满足该地区负荷发展需求。在站址选择时,通过GIS系统提供的有关信息,了解到该地区土地资源紧缺,绝大部分闲置土地已确定为远期商业开发或政府用地,只在东海大道与工农路交叉口用地已被政府回收,该空地与市区中南部几座110kV变电站及新增的负荷距离都较近,可作为备用站址,蚌埠公司积极寻求政府支持,与房地产开发商反复协调沟通,解决了站址用地问题。同时,规划方案还将110kV变电站B、工农变东海大道、工农路、荆山路周边的负荷改由变电站A配套新建10kV出线带,解决周边配电线路重过载问题,并建设三座开闭所,与其他线路形成联络,增加转供负荷能力。通过GIS系统查询到周边沿路的现有电缆排管资源信息,快速确定了新建10kV出线的路径选择方案。

2 采购建设环节

2.1 开展供应商准确评价

物资采购环节,供应商提供的产品和服务质量十分重要,准确开展供应商评价是改善物资采购管控水平的重要手段。蚌埠公司在自采项目中的供应商评价中充分应用了现有生产运行和各类检查检测中所形成的各类统计数据,按照国网供应商评价管理规定相关要求,对存在产品质量问题、履约问题的供应商予以精确评价,并依据评价结果落实评标环节扣分、在中标环节适当减少中标物资匹配数量等措施,充分发挥数据资产的效益和价值。一是应用省公司系统上年度质量监督系统中质量事件统计数据,特别是配电网隔离开关和水泥杆等重要且采购数量大的物资曾出现的批量质量问题,对重点供应商进行精确评价;二是应用省公司系统2013-2015年迎峰度冬配变烧损分析数据(春节期间因农民工返乡负荷急剧增长导致),对其中部分抗过载能力、抗短路能力不满足规程要求的设备供应商进行精确评价;三是参考PMS系统中分供应商缺陷统计,对产品运行中缺陷最多、缺陷率最高的重点厂商,结合安全质量事件统计情况进行准确评价。

3 运维检修环节

3.1 提升配变台区电压质量

综合运用生产实时管控系统、配变监测管控平台、PMS2.0配网运维管控模块等系统,实时监测、及时发现配变的低电压、重过载、三相不平衡等问题,通过利用配变监测管控平台、用电信息采集系统查询配变电压情况、负荷曲线及现场勘察实测,对于核实低电压的配变台区按照“先管理,后工程”的原则,针对性制定整改方案,同时结合生产实时管控系统配网主动检修模块,动态建立低电压台区治理 “一案一档”,实行低电压台区销号管理制度。

如在解决配变“低电压”状况方面,蚌埠某县公司利用生产实时管控系统和配变监测管控平台及时发现胜利#2台区配变“低电压”问题,通过用电信息采集系统查询该台区功率曲线(见图2)和电压曲线(见图3),认为三相负荷基本平衡,其中两相电压基本正常,但C相电压异常偏低判断为接触不良。随即通报设备运维管理单位,通过现场勘察和红外检测发现C相低压侧螺栓未完全紧固,通过加强管理解决了该台区异常低电压问题。

由上图可以看出,雷电原因引起的跳闸占该季度跳闸次数达41%,经进一步分析雷电定位系统数据,落雷密度分布表现在配网线路上有一定的区域特征,针对局部落雷密集区做好防雷击措施至关重要。据此针对性制定措施如下:

(1)做好设备选型,在农网一二期工程建设中该公司10kV配电线路采用P-15T型针式绝缘子,因雷击针式绝缘子引发10kV线路接地相关短路故障比较多。针对以上现象,对于新设计线路全部采用P-20T型瓷绝缘子或PS-15T型支柱绝缘子来提高线路的耐雷水平。

(2)在落雷较为密集的区域10kV架空线路上安装线路氧化锌避雷器,规范安装避雷器及引下线,满足雷电流泄放要求,并在10kV配变低压侧安装低压避雷器,以防雷电流从低压入侵变压器,损坏变压器等设备。

(3)对个别金属杆塔、特别高的杆塔、终端杆处装设避雷器,防止感应雷。

(4)设备主人加强巡视力度,确保防雷设施和接地装置完好,在线路遭受雷击后及时查找故障点,详细记录雷击故障损伤情况。运检部门加强线路雷电活动和雷击故障分析及雷区分布图编制工作,制订了防雷治理改造计划,定期进行避雷器绝缘电阻、工频放电电压试验,对不合格或有缺陷的避雷器要及时进行更换。

(5)装设分支开关及分段开关,在新装开关处设置无时限电流速断保护,并与馈线的过流保护相配合,减少事故停电范围。

通过以上措施的落实,蚌埠该县公司2016年以来未发生雷击跳闸事件。

3.3 减少配网重复停电

通过运用OMS系统、省公司停电信息核对及上报平台、电能质量在线监测系统、PMS系统等系统统计、分析并严控配网线路重复停电。蚌埠公司运用停电信息核对及上报平台统计出2015年四季度共有10 kV停电信息936条,其中794次属于计划停电,142次临时停电,线路重复停电总数21条,单条线路最大重复停电次数为8次;运用电能质量在线监测系统统计出线段、台区重复停电分别达到112段和3221户,重复停电情况较为严重。2016年以来,蚌埠公司高度重视停电计划管控工作,重点解决线路重复停电问题,利用OMS系统停电计划管控功能,统筹安排年、月、周、日电网基建、主网技改大修,梳理配网受累停运计划;利用PMS系统状态检修模块,提前对检修设备进行状态评价,摸清设备状况;利用PMS系统缺陷管理模块,根据缺陷等级,合理安排检修周期,按照“一停多用”的原则,在检修过程中集中完成所有消缺工作;根据配网跳闸、用户申请、紧急消缺等临时性停电,及时调整计划,避免重复计划停运。根据信息系统基础信息数据分析,2016年一季度,蚌埠公司配网重复停电问题得以缓解,线段、台区重复停电分别降低到33段和2269户,运用信息系统减少配网计划重复停电成效明显。

4退役处置环节

4.1 退役设备再利用

通过ERP中的资产管理(AM)、设备管理(PM)模块对资产进行价值、卡片管理,通过PMS系统对设备进行实物管理。通过ERP与PMS两系统三模块的实时联动, 理清资产和设备的关联关系,确保设备台账与实物的一致。

大力推进配电网变压器、断路器等主设备退役再利用,对于其中因增容改造、迁建、系统升级等非设备自身原因而计划退出运行的配电设备,运用PMS系统台账参数、设备履历、缺陷记录以及GIS系统设备外部环境等数据评价其健康状况及再利用价值,对于未发生重大安全故障、运行年限较少等满足再利用条件的设备,经现场技术鉴定后,由运检部和物资部协同建立信息共享的“退役配网设备可再利用”信息库,需求单位以容量、型式等关键字可查询设备信息,在规定的时间提出因低电压、过载、技术参数等原因的需求计划。规划、运检、物资部门每月对需求计划进行联合审查,并对“退役配网设备可再利用”信息进行分析,在需求侧和可再利用侧双向快速匹配需求,统筹确定再利用方案。退役设备拆除后,根据再利用方案直接转运至需求单位并再次进行试验,同时履行PMS及ERP系统的资产转移流程,使设备台账与实物一致。退役配网设备信息和数据的发布、预定和处置工作,可有效促进退役设备的高效利用,充分发挥资产效能水平。

2015年蚌埠市、县公司范围内累计配电变压器再利用300余台,总容量44.3MVA,用于县公司重过载和低电压配变更换;真空开关再利用41台用于县公司10kV线路改造;再利用35kV主变2台用于治理10kV线路超半径供电问题。

5 配网资产管理关键业务提升改进

电网基础信息数据分析在配网资产管理上的典型应用推动了资产全寿命周期管理体系的落地,提高了在配网资产管理若干关键环节上的管理水平,并在规划、采购等环节提高了工作绩效,在运维成本、处置成本等控制上有所改善,对蚌埠公司资产全寿命周期综合绩效等指标提升增益显著。

(1)通过规划计划管理系统、电能质量在线监测系统、SG186营销系统、数据采集及监视控制系统中信息数据的分析应用,实现了配电网负荷供需平衡,提升了配电线路N-1通过率,优化了变电站站址及线路廊道。

(2)通过开展供应商准确评价工作,促进了物资采购工作的持续改进,提高了物资管理中供应商评价工作规范化、定量化,同时也从另一方面提高了供应商提升产品质量的动力和自律。

(3)综合运用生产实时管控系统、配变监测管控平台、PMS2.0配网运维管控模块、用电信息采集系统、大方软件系统定期开展配变负荷实测等方式,实时监测、及时解决配变的低电压、重过载、三相不平衡等问题,提升了配变台区电压质量。

(4)通过应用生产实时管控系统配网跳闸管控分析模块,分析故障停电主要责任原因,针对性采取防范措施,降低了配网线路跳闸率。

(5)通过运用OMS系统、停电信息核对及上报平台、PMS等系统统计、分析,积极采取应对措施,减少配网重复停电。

(6)通过运用PMS、GIS及ERP系统数据,开展退役设备再利用,发挥退役设备的剩余价值,提高退役设备寿命,提升企业效益。

(7)通过综合应用资产管理信息系统数据,运用大数据分析手段,排查配网管理薄弱环节,发现配网资产管理中的不足,开展有效整改,切实提高了配网资产管理关键环节业务能力。整体工作遵循资产全寿命周期管理要求,强化了管理层级的纵向贯通,专业之间业务协同。

6改进方向

目前,典型应用所依托的电网基础信息数据来源相对较为零散,且不同信息系统间可能存在数据结构差异,导致数据系统性不足,给基础信息数据分析工作带来一定困难;已有数据分析典型应用涉及的资产管理业务范围还较窄,与资产全寿命管理全流程、全覆盖的管理要求尚有差距。基于此,主要从以下方面推动电网基础数据对配网资产的支撑改进。

(1)扩展资产数据分析和应用广度、深度。尽可能多的融合配网各业务环节相关信息系统数据,逐步拓展数据来源和分析应用的范围。

(2)应用大数据分析平台,实现快速科学决策。在国网不断推进大数据分析的基础上,应用大数据分析应用平台,持续推动数据和专业管理协同,实现数据分析自动化,辅助决策专业化、分析应用在线化,简少人力资源投入,提高工作效率。

(3)逐步建立数据价值应用的规范和标准。逐步形成应用数据分析指导业务管理的工作机制,开展系列典型应用的流程和标准梳理,规范和固化“数据—业务—管理提升”的成效。

7 结语

基于信息系统和电网统计分析数据,运用大数据分析手段,能有效查找配网管理上的薄弱环节,通过科学决策和针对性管理、技术措施的实施,可显著提高配网资产管理关键业务科学决策能力,提升配网资产管理精益化水平。随着国家电网公司信息化建设的不断进步,各类资产管理信息系统基本涵盖了资产规划计划、采购建设、运维检修及退役处置全寿命周期过程,其中,大部分信息系统为统一应用平台,已趋于完善并稳定运行,信息化的集成程度越来越高,大部分数据结构、定义、类型、数据质量等基本情况在不同单位差异性较小,且经过多年运行,已积累了大量历史运行数据,数据资产的价值越来越显著,在典型应用基础上的经验推广可行性很高,潜在的成效较为明显。

作者简介

高方景(1972-),男,安徽省合肥市人,民族:汉,职称:高级工程师,学历:硕研。主要从事安全质量监督管理和资产全寿命周期管理。单位:国网安徽省电力公司,单位邮编:230000;

秦浩(1984-),男,安徽省合肥市人,民族:汉,职称:工程师,学历:本科。主要从事生产技术管理和安全质量监督管理工作。单位:国网安徽省电力公司,单位邮编:230000;

赵永生(1965-),男,安徽省合肥市人,民族:汉,职称:高级工程师,学历:本科。主要从事质量监督管理和可靠性管理。单位:国网安徽省电力公司,单位邮编:230000;

梅战旗(1983-),男,安徽省蚌埠市人,民族:汉,职称:工程师,学历:本科。主要从事安全质量监督管理工作。单位:国网蚌埠供电公司,单位邮编:233000。

论文作者:高方景1,秦浩1,赵永生1,梅战旗2

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/25

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电网基础信息数据在配网资产管理关键业务决策中的典型应用论文_高方景1,秦浩1,赵永生1,梅战旗2
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