智能變電站運維系統化管理研究

摘要：智能變電站技術是近幾年快速發展并大規模應用的變電站技術，著重針對智能變電站的運維管理工作提出了一整套解決方案，提出“智能變電站運維系統化管理”新模式，為在傳統變電站運維管理基礎上做好智能變電站運維管理工作提供了新思路、新方法，以保障智能變電站安全可靠運行。

關鍵詞：智能變電站；系統化；運維管理；運維一體化

作者簡介：高振國（1979-），男，山東濰坊人，國網山東省電力公司濰坊供電公司，工程師；吳杰（1975-），女，山東淄博人，國網山東省電力公司濰坊供電公司，高級工程師。（山東 濰坊 261041）

中圖分類號：F273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）36-0169-03

一、“智能變電站運維系統化管理”實施背景

集技術先進、智能控制、過程監測、低碳環保、資源節約等特點于一身的智能變電站，經過研究探索、運行實踐和改進提高，各項技術已在不斷完善中逐漸趨于成熟。為切實掌控好、運維好智能變電站，做好智能變電站運行、維護管理工作，開展了關于智能變電站運維系統工作的系統化管理創新實踐。具體實施背景主要依據以下三個方面的需要：

1.確保智能設備安全運行的需要

與常規變電站相比，智能變電站的最大特點是：一次設備智能化、二次設備網絡化、設備對象模型化。增加了不少智能裝置，如電子式互感器、合并單元、智能終端、光纖傳輸設備、局部放電在線檢測裝置、SF6氣體在線檢測裝置等，特別是合并單元、智能終端和光纖傳輸設備等二次設備對電網安全穩定運行、準確判斷事故并及時跳閘、信息全面同步傳遞等方面具有非常重要的作用，如何確保其安全運行是亟需解決的問題，是如今面臨的新課題。

對于變電運維值班人員來說，智能設備技術和網絡通信技術是一個全新的領域，熟練掌控設備、掌握運行維護規律對他們來講難度較大。智能設備實際運行時間短，沒有長時間的良好運行業績和運行經驗，在變電站的氣象、環境情況下是否能夠可靠運行，也面臨嚴峻的考驗，需要強化專業化和制度化管理。確保智能設備的安全穩定運行，可以按照PDCA（全面質量管理程序）的模式來創新、改進并完善其管理方法，做到人員熟悉設備、環境適應設備，避免因人員、環境或設備原因影響電網安全運行。

2.開展“運維一體化”業務的需要

實施運維一體化是“大檢修”體系建設的重要內容之一，國網山東省電力公司濰坊供電公司率先實踐“變電運維一體化”新模式，在常規站實現了日常巡視和部分設備維護工作的融合，探索編制了《變電運維一體化作業指導書》，目前已開展紅外檢測、變壓器鐵芯電流測試、PT一次熔絲更換、圖像監控系統維護維修等維護性工作，運維一體化業務普及到智能變電站也已指日可待。

3.建設堅強智能電網的需要

國家電網公司確定2011～2015年為堅強智能電網的全面建設階段，各項技術標準和規范將進一步完善。變電站作為電力網絡的節點，擔負著變換電壓等級、匯集電流、分配電能等功能，其智能化運行是實現智能電網的基礎環節之一。因智能變電站設備具有信息數字化、通訊網絡化、功能集成化、結構緊湊化、狀態可視化等特征，符合設備大規模大批量擴展、升級、改造的工業化應用要求，符合世界信息、電子等科學技術發展趨勢，適應高壓、特高壓電網發展的需要，智能變電站技術已成為變電站建設的主流技術。根據國家電網相關規劃，2011年以后所有新建變電站全面按照智能變電站技術標準建設，智能變電站將迎來爆發式增長。自山東首座新建220kV智能變電站——怡明站2011年落戶濰坊，到目前國網山東省電力公司濰坊供電公司已有在運智能變電站6座。2013年度還將投運1座，已開工建設計劃2014年投運的有5座，2014年規劃建設的有6座。智能變電站的陸續投運對傳統運維管理方式提出了挑戰，迫切要求創新實施符合公司實際、適應智能站需求的新型運維管理系統。

基于以上三個方面的需要，同時考慮到電網的安全、可靠、經濟運行要求，積極探索研究標準化、規范化的智能變電站運維模式，提出實施“智能變電站運維系統化管理”創新實踐。通過開展管理創新，認真研究智能變電站的運維管理模式，借鑒傳統變電站的運維經驗，形成了完備的智能變電站運維管理體系，為日后智能變電站的大規模建設、推廣并成功運維奠定了堅實的基礎。

二、“智能變電站運維系統化管理”內涵

智能變電站運維系統化管理體系涵蓋了智能變電站建設期、設備調試期、工程驗收期和投運后日常運行維護、設備檢修期間的全過程管理。其創新思路主要是將專業管理系統化、規范化，橫向抓過程控制，即從源頭抓起，做好全過程的動態管理，確保結果良好；縱向抓關鍵因素，即控制客觀因素和主觀因素，完成工作任務目標。控制客觀因素是指建立完備的規章制度、管理規范，做到凡事有章可循、凡事有據可依；控制主觀因素是指培訓到位、流程執行到位、責任落實到位、監督到位，做到凡事有人負責、凡事有人監督。

其創新內容主要是通過研究智能化設備與傳統設備的不同，對《智能變電站運行管理規范》要求的六個方面的工作進行系統規范管理，突出“全、嚴、細、新、實、優”六字管理新方法，增補、完善有關的管理制度、運行規程、驗收細則及作業指導書等，形成智能變電站運行維護的系列規范規定，實現“工作前制度全、要求嚴，工作中措施細、方法新，工作后成果實、目標優”管理目標。同時倡導員工不拘形式、隨時隨地學習，踐行“五學”（自學、互學、助學、導學、促學）培訓模式，提高員工專業操作技能和綜合業務素質；推行5W1H工作分析法（六何分析法），全面保障工作質量和工作效率。

三、“智能變電站運維系統化管理”主要做法

智能變電站運維系統化管理主要是針對兩個難題提出：一是變電運維人員對智能變電站的掌控能力普遍較弱；二是短期內按國家電網公司要求實現變電運行與維護專業的高度融合難度較大。立足目前變電運維人員年齡偏大、學歷較低的現狀，為從根本上解決上述兩個難題，必須有系統的、高效的、員工可接受的管理方法。智能變電站運維系統化管理基本思路是：遵循系統化原則，按照PDCA過程控制，采取5W1H工作方法，依標準、照規范、劃階段、分層次推行智能變電站的運行維護工作。其主要做法是：從資料管理、設備驗收、安全管理、運維管理、設備管理和培訓工作六個方面展開系統規范管理，借鑒現有常規站的成熟、完備的管理辦法，增補完善區別于常規站的系列智能站運維管理辦法。

1.查計劃、盯開工保障資料先行

（1）細分計劃，做到心中有數。不僅管理人員、運維班班長、技術員通曉年度建設工程、生產工程計劃，所有變電運維人員都要熟悉各自管轄范圍內的新（改、擴）建工程計劃，并根據年度計劃細分為月度計劃，同時指定責任人、明確工作重點，并設計制定計劃橫道圖，將工程規模、時間進度等清晰明確表示在橫道圖上。運維人員定期根據實際情況對工程進展、存在問題等情況進行說明，使每位運維人員對管轄內的變電站建設情況都了如指掌。

（2）熟悉圖紙，做到心中有底。運維人員在工程前期要熟悉圖紙、設備說明書等資料，并積極與設計人員、施工人員、廠家人員溝通交流。一是全面學習新的設計規范、要求，提高自身技術水平。二是充分掌握設計思路，熟悉全站設備規劃和配置，了解智能變電站工作原理和設備性能，為后期工作打好基礎。這樣就從源頭上改變了運維人員僅在工程后期參與驗收的現狀，杜絕了后期發現問題已很難整改的弊端。三是變電運維人員在全程參與中提高了自身的業務技能和綜合素質，利于日后的運維管理。

2.早參與、多接觸做好調試和驗收

（1）規范順控操作票，縮短編程調試期。總結分析了首座220kV智能變電站——怡明站順控操作票編寫過程中出現的問題，研究了35kV智能變電站——生物站的調試過程，借鑒常規變電站典型操作票編寫審核制度，制定了《智能變電站順控操作票編寫規定》，并組織專業技術人員編制了《智能變電站順控典型操作票》。之后經過兩個110kV智能變電站順控操作票的編寫、審核、調試實踐，對智能站典型票又進行了修改、補充和完善，現已公布實施。

目前國網山東省電力公司濰坊供電公司第三個220kV智能變電站云湖站的設備聯調工作已經結束，運維人員依照《智能變電站順控典型操作票》規范和要求編寫云湖站的順控票，以前需要15天左右完成的工作，這次只用了不到5天的時間就全部完成。經審核，差錯率（差錯率={出錯操作項目/總操作項目}×100%）低于2%。這樣大大提高了工作效率，為工程順利推進、按時送電爭取了有利時間。

（2）嚴控五防閉鎖，把好防誤操作關。借鑒順控典型操作票模式，深入研究探索智能站間隔層防止誤操作功能及其具體實現形式，針對不同電壓等級、不同接線方式，修訂完善了各個電壓等級（220kV、110kV、35kV、10kV）變壓器、進出線、母聯、PT、電容器等不同間隔的典型五防閉鎖邏輯。這些典型邏輯經匯集成冊，現已成為變電運維人員驗收五防閉鎖功能的法寶，公司設計部門也已將它作為參考資料。

（3）細化驗收卡，確保驗收無死角。為保證設備驗收到位、整改到位，實現“零缺陷”移交，參考常規站驗收管理辦法，創新編寫了設備標準驗收卡，根據不同的設備類型形成不同的模板，特別是針對智能站新增設備，列出驗收標準及詳細要求。已完善智能變電站內17類主要設備及附屬設施的標準驗收卡。通過推廣使用標準驗收卡，有效避免了漏驗、少驗、不驗等驗收形式，杜絕了把關不嚴、質量不高、走過場等浮夸驗收現象，將驗收工作落實到每一臺設備、每一個環節，取得了良好的實用效果。

同時重視驗收環節中的溝通交流，及時召開驗收溝通會，對驗收中發現的問題及時匯報、及時反饋、及時整改，做到邊驗收邊整改，及時整改及時驗收，提高了驗收水平和驗收效率。設備設施全部拍照存檔，驗收卡作為原始資料統一封存保管，做到驗收流程的閉環管理，通過過程無死角確保結果零缺陷。

3.定制度、遵規程確保全面安全

安全生產是供電企業第一位的工作，任何時候、任何環節都不允許有絲毫馬虎、絲毫懈怠。但長周期的安全運行也容易使員工產生松懈、麻痹思想，特別是對于智能變電站，運維經驗相對欠缺，為防止安全事故的發生，通過尋求客觀因素和主觀因素的和諧統一，使各種危險因素始終處于受控狀態，逐步實現本質型、持久型安全目標。

（1）安全第一，制度先行。常規站的安全管理模式大部分是適合智能變電站的，所以重點關注智能站與常規站的不同點，通過增補、完善適合智能站的規章制度來把好制度關，制定了一系列相關規程、制度，如《智能變電站智能設備標準化作業指導書》、《智能變電站運維管理辦法》、《智能變電站倒閘操作標準措施卡使用及管理規定》、《智能變電站現場運行規程》等，形成掌控智能變電站危險點、定期排查隱患的制度保障，做好風險分析與預控，有效降低了智能變電站運行風險，為智能變電站的安全管理搭建了一個規范化平臺。

（2）制度保障，重在執行。回顧發生過的安全事故，大多數是由于人為因素造成的。因此把柔性管理納入到安全管理體系中，以人性化的“人文關懷”推進剛性的“制度管理”，會取得良好效果。創新實施“四步提升安全競技法”，即：第一步業務培訓，第二步安全活動，第三步警示教育，第四步風險辨識。有效提高了員工的自覺安全意識、風險辨識能力、規程執行能力和安全操作能力，實現了由“要我安全”到“我要安全”的根本性轉變，提高了對智能變電站的安全管控水平。

4.抓運行、強維護推進運維一體

（1）圖文并茂抓巡視。《智能變電站運行管理規范》規定智能變電站設備巡視分為五種，即在對常規站巡視（正常巡視、熄燈巡視、全面巡視、特殊巡視）的基礎上增加了遠程巡視。根據這一規定，組織編寫了《智能變電站遠程巡視標準化作業指導書》，對各種智能設備拍照、編輯、匯總，在巡視標準基礎上添加圖例，形成了圖文并茂的《標準化巡視作業指導書》，制定了5種《智能設備遠程巡視卡》，實現了智能設備遠程巡視的標準化。指導書與巡視卡的有機結合，對巡視中的重點、難點部位用圖片的形式加以突出，明確了設備巡視類別、巡視項目、巡視部位和巡視標準。

（2）兩卡一書保操作。倒閘操作采用“兩卡一書”工作法，即“智能變電站倒閘操作標準措施卡、大型操作票審批卡和倒閘操作流程作業指導書”，實現了“倒閘操作全過程管理”。該工作法深化倒閘操作安全風險分析和危險點預控，從源頭上抓安全操作，強化全過程和細節控制，從管理措施和技術措施上有效防止了誤操作事故的發生。

以220kV怡明智能變電站為例，自實施該“兩卡一書”后，從2011年10月投運至今完成了該站28079次無差錯安全操作。“兩卡一書”制度的實行，優化了操作流程、提高了操作效率、縮短了停送電時間，僅220kV線路停電時間就降低了18%，確保了倒閘操作安全、有序、高效。

5.巡硬件、用軟件抓好設備管理

（1）通過巡視做好硬件設備管理。目前國網山東省電力公司濰坊供電公司使用的生產管理系統PMS、調度管理系統OMS和可靠性系統，都錄入了變電站的設備數據，但智能電子設備不在錄入范圍。為更好地管控智能電子設備，建立了完整的“智能變電站智能設備清單”，并對各智能設備的技術資料歸檔保存。另外，《智能變電站標準化巡視作業指導書》詳細規定了智能設備的巡視內容，運維人員巡視后立即填寫巡視記錄，管理人員定期查看巡視記錄，確保巡視效果。從臺賬建立、資料保管、狀態巡視、運行記錄等各環節管控好硬件設備。

（2）使用軟件保證系統設備正常。智能變電站軟件系統主要包括在線監測系統和一體化監控系統。運維人員經過前期的培訓學習、現場調試，在學習討論、交流溝通中逐漸熟悉系統，改變智能站建設初期運行人員只會看報警燈、不理解系統數據信息的狀況。運維人員在各種形式的巡視過程中，定期檢查系統各設備的運行狀況，并通過查詢系統主機檢查數據是否在正常范圍、顯示數據與實際是否相符、數據或畫面刷新是否正常等情況，如果發現異常情況可以結合多方面的情況進行初步判斷，并及時、明確、詳細上報調控部門，有效掌控設備運行狀況。

6.多形式、重實效提升培訓效果

在培訓方面不提倡填鴨式灌輸，而是積極營造現場交流模式，不拘形式、隨時隨地開展信息傳遞、技術溝通和新知識學習。主要分為自主學習、技術交流和培訓提高三個階段。

一是引導員工養成自覺學習、主動學習的良好習慣。采取立體宣傳、生動講解、有獎競賽、趕學比超等形式，培養員工對新知識、新設備、新技術的興趣和愛好，體會學習的樂趣，品味學習成果。

二是技術交流在辦公室與現場交叉進行，鼓勵運維人員利用廠家人員在現場調試的機會，積極與廠家專業人員請教、學習、交流、溝通，掌握全站的系統架構、設備功能、高級應用、一二次設備及監控后臺機的操作方法，分清智能變電站與常規站的主要區別，熟悉全站保護裝置的跳閘方式與各一、二次設備的連接關系，遙測、遙信信息的傳送方式，二次設備（合并單元、智能終端、網絡交換機、對時裝置等）的工作原理及運維方法等，像熟悉常規站一樣熟悉智能站的智能設備和網絡架構，切實當好智能變電站的管家。

三是培訓提高則由公司層面統籌組織。采取“走出去、請進來”的方式，派人員到外地學習培訓、競賽比武、設備聯調等，請專家來現場授課，開闊專業視野、拓展知識面、掌握先進技術。利用冬季集中培訓、迎峰度夏檢修工作較少等時機，抽調設計部門、技術管理部門、安全管理部門專家進行智能變電站專題培訓，從設計、施工、維護、檢修、管理等各個方面進行培訓，使運維人員不僅僅“知其然”，而且“知其所以然”，技能水平逐步得到提高。

四、“智能變電站運維系統化管理”實施效果

智能變電站運維系統化管理涵蓋了《智能變電站運行管理規范》（Q/GDW750-2012）中規定的關于智能變電站的六個方面的工作，具有在行業內學習借鑒、推廣應用的廣闊前景。其實施效果非常顯著，主要表現在以下幾個方面：

1.安全運行與經濟效益雙豐收

過程控制從源頭開始，設計、施工、驗收、運維及管理過程都得到了良好的控制，真正實現了“零缺陷”移交。新建智能變電站自投運時刻起，就是一個健康的變電站，為其安全運行開啟了良好的開端。一系列的智能變電站管理規定、作業指導書形成了一套完備的制度保護墻，從規程制度方面奠定智能站的安全運行基礎。同時運維人員全過程參與、高標準要求、多形式學習，掌控智能站的實力顯著提高，又從人力資源方面保證了智能站的安全運維。由此帶來的經濟效益更是持久可觀，首先電網可靠性指標提升了0.005%，變電設備故障預防率提高至80%，減少了設備故障對電網和人身安全所產生的危害。其次充分利用遠程巡視，相應延長正常巡視周期，從而減少了人工到站巡檢次數，節省了大量人力、物力。

2.運維人員綜合素質大幅提升

智能變電站運維系統化管理實施過程中，倡導多維度培訓方式，重視文化引領，并推行5W1H工作法，即工作人員熟悉工作內容（what）、明確責任者（who）、清楚工作崗位（where）、知道工作時間（when）、掌握怎樣操作（How）以及理解為何這樣做（why）。該工作法有效解決了國網山東省電力公司濰坊供電公司變電運維專業成長成才慢的老大難問題，很大程度上緩解了“三集五大”改革后大量技術骨干調整到其他崗位、一線基層人員業務水平偏弱的狀況。變電運維人員在各項工作中的表現非常出色，他們在智能變電站的建設、調試和驗收期呈現出的積極性、主動性和創造性前所未有。經過圖紙查閱、主動學習、現場交流、技術溝通、設備聯調等多種形式的培訓，業務綜合素質得到大幅提升。

3.積累經驗助力智能電網更快發展

智能變電站安全穩定運行是保證智能電網堅強的重要基礎，智能變電站運維系統化管理的實施，為智能變電站的運維管理積累了寶貴經驗，為智能電網安全運行打下了良好基礎。

4.準備充足實現運維專業高度融合

國網山東省電力公司濰坊供電公司按照先進的理念，相繼推行了運維一體化業務培訓，試點開展了部分維護業務，相關規程制度、工作流程等都已開始修訂，并積極探討深度實施細則，為實現國家電網公司確定的近期、中期和晚期目標做好了充足準備。一旦時機和條件成熟，可立即全面展開，逐步推進，最終實現運行與維護業務的高度專業融合。

五、結論

智能變電站運維系統化管理，是順應電網發展趨勢，按照智能變電站運行規律，為保障智能變電站的安全可靠運行，在實踐中探索出的智能變電站運維管理新模式，在已經投運的智能變電站管理實踐中，取得了良好的效果，為保障電網安全運行做出了貢獻。

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