“互聯網+”電力設備管理的推行路徑
——專訪國家電網公司副總工程師李向榮

電力行業落實“互聯網+”理念，實際上是具有開放、共享、互動、智能、綠色、低碳特征的電力系統轉型升級的過程。做好互聯網條件下的電力設備管理工作，重點在于提升設備狀態的管控力、提升運檢管理的穿透力、提升電力設備全生命周期精益化管理水平，實現信息通信智能化、設備智能化、通道智能化、運維檢修智能化和生產管理智能化。

“互聯網+”電力設備管理的推行路徑
——專訪國家電網公司副總工程師李向榮

本刊記者 田文旗/文

電力設備是全球能源互聯網的一大支撐。《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》“重點行動”部分特別提出要“加快發電設施、用電設施和電網智能化改造，提高電力系統的安全性、穩定性和可靠性”。國家發改委、國家能源局、國家工信部也印發了《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》。有關方面透露，更具體的電力“互聯網+”規劃編制即將完成。

“互聯網+”越來越受重視，而怎樣讓“互聯網+”成為電力設備管理提質增效的利器？“互聯網+”電力設備管理的“風口”在哪里？本刊就此專訪了電力信息化管理資深專家、國家電網公司副總工程師李向榮。

一、電力發展之需與設備管理之重

李向榮說話開門見山：“電力行業落實‘互聯網+’理念，實際上是采用大數據、云計算、物聯網和移動互聯（以下簡稱‘大云物移’）等技術，通過電網將傳統集中式發電廠、風電場、太陽能電站、分布式電源等生產端和工業、建筑、交通等消費端緊密連接耦合，實現能源的生產者與消費者之間的能源流、信息流的雙向互動，類似互聯網那樣，去中心化，能源的生產方與消費方可以自由選擇，自主進入或者退出，推動發電、輸電、配電、用電各環節創新產品服務和商業模式的變革與創新，是一個具有開放、共享、互動、智能、綠色、低碳特征的電力系統轉型升級的過程。”

“電力設備管理，源遠流長，但是傳統的電力設備管理模式已經難以適應電網快速發展和電力體制改革形勢的要求。”談到互聯網條件下電力設備管理工作的重要性，李向榮這樣說。

由電力設備支撐起的中國電廠、電網規模現在都成了“全球NO.1”。根據國家電網公司“十三五”電網規劃，到2020年，110千伏及以上線路長度將達到129萬公里、變電容量61億千伏安；建成特高壓交直流骨干網架、750千伏環網以及周邊國家電網互聯互通工程，完成配電網升級改造及電網智能化升級。

李向榮介紹說，“十三五”期間，電網規模將迎來爆發式增長，電網運行安全性要求也越來越高，依靠人力為主的傳統運維檢修模式導致運維能力和運維效率效益提升有限，已經無法滿足“十三五”期間迅猛增長的電網運維工作需求。

同時，傳統的運維檢修模式無法實現資源的優化配置，運檢資源分配隨意性較大，制約了運檢效率的進一步提高。隨著電力體制改革的深入推進，以客戶和市場為導向的電力交易大環境逐步形成，國家層面產業結構調整，電能使用增長放緩。構建于自然壟斷屬性之上的傳統電力企業經營管理模式亟待轉型，總體呈現客戶服務前移和經營壓力后移的趨勢。所謂客戶服務前移即需要結合“互聯網+”理念為用戶提供更及時、更友好、更透明的雙向交互服務，而經營壓力后移最集中的體現就是應用“互聯網+”理念，進一步提升電力設備運維精益化管理水平，提升電力生產的效率和效益。

“事實也證明，電力設備管理的跨專業融合及設備全過程管理貫通有待加強。缺乏對設備的出廠信息、規格型號等的統一化管理，造成對設備的全過程管控相對薄弱；由于涉及多專業，設備種類、數量規模龐大，人為管理難度大，造成設備管控頭緒多、一致性不強，電網規模的快速發展給設備管控水平的提升提出了更高要求；傳統運維模式下各專業管理相對獨立，跨專業融合能力不足；現有電力設備管理工作中對設備及運檢狀態的有效分析和高級診斷智能化手段較少，對設備實時運行情況的掌控和基于運行狀態的實時評估和狀態診斷能力尚待提高。”李向榮對《電力設備管理》雜志記者這樣說。

二、面臨挑戰之大與設備管理之安

“電力行業如果出問題，往往是設備管理出問題。”有多年電力設備管理經驗的李向榮這樣說。

電力企業設備管理信息化在適應“互聯網+”方面存在哪些問題又面臨哪些挑戰呢？李向榮認為，當前電力企業設備管理面臨的問題與挑戰還很大，主要體現在以下三個方面：

一是信息安全方面。不同于互聯網行業，電力企業特別是電力生產的關鍵環節對信息安全有著更高的要求。電力生產信息系統的建設需要“專網隔離、分區分域”，那么，如何在“互聯網+”信息開放共享和電力生產數據安全保密之間取得一個合適的平衡點，成為影響電力企業“互聯網+”落地的一個關鍵因素。

二是業務模式轉型方面。長期以來，在電力企業，信息化定位于“支撐”業務發展，業務上有什么需求，信息系統就發揮怎樣的功能，但“互聯網+”的核心理念，旨在通過“大云物移”等信息通信新技術與電力生產各環節的融合來實現管理的精益化和業務模式的創新，也就是說信息化會從“支撐”“保障”的定位轉變為“推動”甚至“引領”的定位。例如，“互聯網+”電網設備運檢催生了設備運維檢修智能化作業，“互聯網+”電力營銷催生了掌上電力、客戶行為分析、車聯網、國網商城等。這就需要電力企業的各個專業部門主動地應用信息通信技術，改變當前已經習以為常的傳統業務模式，而這種主動改變的積極性不強，以及改變過程中來自于各個方面的阻力，往往會很大程度上制約這一過程。

三是關鍵技術突破方面。在“大云物移”等信息通信新技術與電力生產各環節融合的過程中，尚有大量關鍵技術有待突破，這些技術往往都處在國內外科技前沿領域，可以直接參考的成果不多，有大量創新型工作需要開展。

“在互聯網條件下，電力設備管理信息安全面臨的挑戰尤其值得重視。伊朗核電站、烏克蘭電網受攻擊事件，足以給我們深刻的警示。”李向榮說。

李向榮介紹，2011年2月，伊朗突然宣布卸載首座核電站——布什爾核電站的核燃料。為什么？因為布什爾核電站遭到“震網”病毒攻擊，1/5的離心機報廢。這種病毒侵入了伊朗核電站的工業控制軟件，能奪取對核電設備的關鍵控制權。整個攻擊過程如科幻電影：由于被病毒感染，監控錄像被篡改，監控人員看到的是正常畫面，而實際上離心機在失控情況下不斷加速而最終損毀。俄羅斯有專家說，病毒給伊朗核電站造成嚴重影響，如果導致放射性物質泄漏，不亞于切爾諾貝利核電站事故造成的危害。伊朗對外稱，美國和以色列是事件的元兇。

2015年12月23日，也就是在西方的圣誕節前，烏克蘭首都基輔部分地區和烏克蘭西部的140萬名居民家中突然停電。停電不是因為電力短缺，而是遭到了黑客攻擊。黑客利用欺騙手段讓電力公司員工下載了一款惡意軟件。當天，黑客攻擊了約60座變電站。黑客首先操作惡意軟件將電力公司的主控電腦與變電站斷連，隨后又在系統中植入病毒，讓電腦全部癱瘓。成千上萬用戶停電，城市陷入恐慌當中，損失慘重。有關研究人員證實，這是典型的有黑客組織利用技術制造的APT（高級持續性威脅）攻擊事件。

僅此就不難理解，《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》中，為什么有關于發電設施、用電設施和智能電網的安全性、穩定性和可靠性的重點表述。

談起“互聯網+”在電力設備管理領域的切入，李向榮對《電力設備管理》雜志記者說，以國家電網公司為例，公司為充分落實國家“互聯網+”戰略和智慧能源發展要求，結合全球能源互聯網和智能電網建設需求，發布《國家電網公司信息通信新技術支撐智能電網和“一強三優”現代公司創新發展行動計劃》，提出從六大領域推動安全、可靠的電網行業“互聯網+”進程。

在輸變電智能化領域，重點基于大數據技術和移動互聯網技術提升輸變電設備及輸電通道環境在線診斷預警能力；提高無人機、機器人等智能裝備及現場運維檢修作業智能感知與移動交互水平；推進新一代智能變電站一次設備智能化和二次系統設備集成化。

在智能配用電領域，配網方面重點基于大數據技術提高海量數據采集監測和實時計算能力，開展低電壓治理、配變重過載預警、配網停電優化、配網故障診斷與輔助規劃等數據分析和集成應用；用電方面重點基于大數據技術挖掘用電數據價值，開展客戶行為分析，提供增值服務，開展防竊電預警、電費回收風險防范等數據分析和集成應用。

在源網荷協調優化領域，重點提高新能源發電功率、電力負荷預測精度；開展分布式電源、電動汽車等綜合性能源服務；依托公司公共服務云和第三方支付平臺，促進售電側和用戶側新型業態發展。

在智能調度控制領域，重點基于實時采集的電網運行數據，提升調度實時決策能力；建設分層分級集中部署的生產控制云，推進仿真培訓、保護整定、方式編制和計劃校核等調控管理業務云應用。

在企業經營管理領域，重點基于大數據技術開展需求預測、成本分析和在線預警等集成應用，提高人力資源全業務協同、財力管理可控在控和物力管理協同高效水平，推動公司經營管理模式創新。

在信息通信支撐領域，重點研發“大云物移”和通信網絡等關鍵技術，攻克智能電網應用難題；建設具有大數據分析處理、移動交互能力的電力云平臺和配用電公共通信接入平臺；強化可信互動、通信傳輸和工業控制三類安全防護，優化信息安全智能可控體系，保障智能電網創新發展。

三、“三大提升”與“五項智能化”

在談到如何做好互聯網條件下的電力設備管理工作時，李向榮直截了當地對《電力設備管理》雜志記者說：“重點在于三大提升。”

提升設備狀態的管控力。主要在三個方面開展工作：第一是基于物聯網、移動互聯等現代通信技術，實現現場設備狀態信息的海量實時接入；第二是基于統一的數據模型，實現生產管理、調度管理、雷電定位、狀態監測等業務系統數據的統一管理和綜合利用；第三是基于大數據分析的技術，開展設備狀態分析、診斷和預警，實現設備狀態感知的自動化。

提升運檢管理的穿透力。同樣需要在三方面開展工作：第一是應用現代通信技術實現企業信息內外網視頻穿透，生產指揮有效遷移，提升對人員安全管理的水平；第二是實時掌握人、車、裝備、備品備件等運檢資源的分布和狀態，便于指揮人員優化資源調配，實現精準指揮；第三是提供大量運檢專業分析結果，為各層級管理者提供決策依據。

提升電力設備全生命周期管理水平。重點是對電力設備進行唯一實物編碼，通過一碼貫穿電力設備設計、生產、監造、運輸、安裝、運行維護、退役的所有環節，實現各環節的電力設備信息的共享使用，實現電力設備的全方位、全流程管理。

在電力設備管理方面，設備運維是其中重要的一環。中國電力設備管理協會正承擔著起草制訂《電力行業推進“互聯網+設備運維”行動計劃》。對此，李向榮建議，要以提升設備、環境等狀態信息自動感知能力和運維、檢修等工作過程的管控能力為核心，構建電力設備管理智能化體系，實現“互聯網+設備運維”的深度融合。而構建電網設備管理智能化體系是基礎，是關鍵。

李向榮認為，構建電網設備管理智能化體系主要包括信息通信、設備、通道、運維檢修和生產管理智能化五個方面：

信息通信智能化。為支撐設備、通道、運維檢修、生產管理四個方面的智能化，需要重點研究大數據信息通信基礎支撐技術，通過策劃、管控和配合推進相關信息通信技術類的支撐項目，從而最終實現“互聯網+設備運維”的深度融合。

設備智能化。通過研究新技術新材料在設備本體中的應用，提升設備的性能和運行可靠性，通過設備狀態感知裝置、控制裝置與設備本體一體化裝備，推行功能模塊化、接口標準化，采用互聯網、物聯網、信息通信等技術提高設備的信息化、自動化、互動化水平。

通道智能化。通過對輸電通道監測預警、立體巡檢、診斷預防各關鍵節點技術的研究、完善與應用，基于先進的信息通信和控制技術，需要利用通道環境智能監測裝置、直升機、無人機、機器人、線路故障智能識別系統等現代化通道運維技術裝備，實現輸電通道監測信息數字化、通道環境可視化、運維方式立體化、狀態診斷智能化，從而最終實現輸電通道智能化總體目標。

運維檢修智能化。通過帶電檢測、在線監測、智能巡檢、穿戴式裝備、移動終端等新技術應用，開展設備狀態自動采集和實時診斷，實現運維工作智能化。在設備標準化、智能化基礎上，通過使用智能檢修機器、物聯網等技術，開展停電檢修、帶電作業、工廠化檢修等，實現檢修工作智能化。

生產管理智能化。生產管理智能化的發展以提升設備、環境等狀態信息自動感知能力和運維、檢修等工作過程的管控能力為核心，構建運檢專業智能化體系，實現“互聯網+電網運檢”的深度融合。生產管理智能化利用大數據、云計算等技術，構建覆蓋電力設備全壽命周期和運檢業務全過程的生產管理信息系統和設備狀態分析管控系統，實現各類運檢業務和生產指揮決策的智能化。生產管理信息系統側重運檢業務的流程管理，電網運檢智能化分析管控系統側重設備和通道環境的實時監測、可視化展示和風險管控等，二者共享數據源。

“信息通信智能化是電網設備管理智能化體系的基礎，設備、通道、運維檢修智能化是電網設備管理智能化體系的主體，生產管理智能化是電網設備管理智能化體系的中樞。”李向榮這樣介紹其中的關系。

李向榮，國家電網公司副總工程師。1988年至今，曾先后任職河南電力試研所副所長、華中電力集團公司總工程師、原國家電力公司生產部副主任、國家電網運行公司總經理、國家電網公司信通部主任等職位，在電力企業的科研、規劃、建設、運行和信息通信建設等工作中積累了豐富的實踐經驗，完成多項重要建設項目。編撰并發表眾多學術論文，多次獲得省部級科技進步獎勵，并榮獲“中國電力工業設備管理特級專家”稱號。

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