特約撰稿人:中國大唐集團新能源股份有限公司 梁大鵬 石鑫寶朗坤智慧科技股份有限公司 端益民
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淺談分布式能源集團KKS系統的深度應用價值—中國大唐集團新能源股份有限公司KKS編碼標識系統建設案例介紹
特約撰稿人:中國大唐集團新能源股份有限公司 梁大鵬 石鑫寶朗坤智慧科技股份有限公司 端益民
基于中國大唐集團新能源股份有限公司智慧風場KKS系統建設的案例,介紹了設備標識系統在分布式能源集團的深度應用價值。詳細闡述了通過以KKS編碼系統為核心的數據體系,實現了風電企業資產全生命周期管理、設備大數據庫、智能巡點檢、風場集控等方面的應用價值。結論是基于集團統一的KKS設備編碼標識體系,定義了數據標準,建立了全集團資產數據庫,打通了信息互聯和共享,使設備資產全生命周期管理、智慧巡點檢得以切實落地,使風場集控和安全文明生產標準化的水平得到有效提升,同時通過大數據分析最終實現集團層面的科學管控和對標。
風電信息化建設落地的原則是頂層設計、分布實施、急用先行、先易后難。統一規劃和設計很重要,特別是底層數據要規劃好,各種數據之間關系對應好。對大型風電能源集團設備數據進行統一設備編碼就是一項基礎工作。目前,傳統火電領域設備編碼標識已經廣泛應用,而新能源發電領域,特別是智慧風場領域該項工作還相對薄弱,在一定程度上阻礙了智慧風電信息化的深度應用與發展。
2015年初,中國大唐集團新能源股份有限公司開始建設整個集團下屬69家風電場的KKS編碼系統,為集團企業資源管理系統安全生產管控平臺提供了強有力的基礎數據支持。目前,第一階段工作已建設完成,第二階段將在KKS編碼系統深度應用方面進行持續建設,結合設備臺賬、智能巡點檢、集團資產對標等方面開展深化應用。
要摸清新能源發電企業設備資產情況,構建完善的設備臺賬體系,合理歸集數據信息,最終實現企業科學、高效、完善的管理體系,作為管理的主體——設備資產,建立其基礎數據體系是必不可少的前提。通過應用科學、合理、成熟、數字化的電廠設備標識系統,建立電廠設備資產數據集,可以解決電廠在生產管理中存在的困惑,特別是新能源發電領域,有重要的實踐與推廣價值。
KKS編碼被廣泛用于發電領域的規劃設計、工程建設和經營管理過程之中。它擁有足夠的容量且可擴充,能夠標識電廠內所有的設備;KKS編碼的邏輯結構和組成體系層次分明,代碼簡單明了,能夠不依賴于計算機程序語言而獨立存在。這些特點使它適合作為基礎數據供計算機處理,為電廠資產管理系統(EAM)的建立提供強有力的支撐,為企業進行成本核算、計劃統計和預決算管理提供良好的基礎數據平臺。

設備資產身份證助力安全文明生產
安全文明生產標準化 KKS 編碼應用特點分析如下。
實現新能源集團與風場設備掛牌管理更加標準化
KKS編碼作為電力企業管理生產設備最廣泛應用的標識體系,在電力信息化大發展的今天,各發電集團都投入人力、財力和物力去建立設備的KKS編碼數據庫。然而,由于沒有統一的標準、統一的管理和統一的目標,各發電單位、各專業各自為政,形成了標準、規范、范圍、深度等參差不齊的各類設備標識編碼,阻礙了發電企業安全生產標準化的部署,也不利于整個集團信息化的實現,繼而影響發電企業安全生產標準化的實施。
在分布式發電能源集團下屬風電場,由于各種設備的復雜性和來源的多樣性,存在著設備管理信息與物理設備之間管理的脫節,將掛牌二維碼技術與KKS編碼相結合應用于設備運維管理能很好的解決這個問題。
實現系統圖與風電設備信息識別標準化
為實現整個風電集團下屬全部風場設備的高效、科學管理,首先需要從原始數據源中識別設備相關信息并標識 KKS 編碼。基于 Auto CAD 計算機輔助工具繪制的數字化圖紙包含了風電場內全部的設備,以Auto CAD 圖紙為原始數據源,進行整個發電企業的設備相關信息的識別與標識。
實現基礎數據采集,構建新能源風場設備信息庫
現有新能源發電的信息管理中,從規劃設計開始到整個項目竣工,周期較長。在這一過程中產生的信息越來越復雜且龐大,其中包括大量的文字、圖紙、紙介質、電子介質、三維模型等,這些信息對發電運行起著重要的作用,但普遍存在數據截流、數據冗余和數據利用率低的問題。主要是在發電企業的信息管理中,沒有建立統一的信息編碼庫。信息數據的集成和統一性沒有統一,在數據共享的基礎上,要避免部分信息單獨存在,并盡量減少數據冗余。
因此,基于新能源設備大數據管理的信息管理系統提出了要以設備大數據信息庫為核心,以風電大數據網絡為支撐,從整個新能源發電集團的整體發展來規劃數據,完成系統的編碼信息庫,而不是建單獨的專用設備信息庫。
EAM系統的應用是以KKS編碼為主線的身份證系統,涵蓋信息豐富,在統一覆蓋設備管理范圍,體現部件、設備、系統、機組的層次信息的同時還能夠提供工藝角度的設備樹查詢、位置角度的設備樹查詢,方便不同用戶的使用與查詢。通過建立統一的資產數據標準化,為下一階段在EAM中深度管理應用打下基礎。在現場設備掛牌、運行圖標識、軟件系統中,將實現多維度關聯應用,保證KKS在現場設備掛牌、運行系統圖、SIS畫面、ER P、DCS系統中保持“五統一”。
設備點檢是通過發電企業檢修人員有選擇的完成點檢過程,實現設備預防性檢修維護。在設備點檢過程中,設備的定期點檢規律并且無遺漏是關鍵。依據設備 KKS 編碼中的工藝及位置編碼,可快速、準確、合理地完成設備點檢路線及點檢頻率的規劃。實現分專業的點檢線路規劃,按照 KKS 編碼的位置編碼可以實現以位置信息為導向的設備線路規劃,兩相結合即可生成專業——位置對照的點檢計劃報表,便于進一步進行點檢線路優化。同時,實際運行情況信息是評價和策劃定修的必要補充。通過設備 KKS 編碼,將點檢信息與采集的信息按照設備編碼進行對比與校驗,從而為點檢信息校驗和運行狀態預測、評價等動態管理提供基礎信息。
另外,將設備KKS編碼以及設備屬性信息生成的二維碼印制到設備包機牌上,在周期性的設備巡檢清查中,運行人員只需用手機往設備二維碼上輕輕一掃,信息就能完整展示,便可將設備的運轉狀況和點檢標準信息進行對照,使巡視作業更為標準化、規范化,大大提高現場設備管理與點檢效率。不僅如此,運行人員還可以通過二維碼中蘊含的信息追溯設備維護信息,通過統計分析得出可靠性、質量劣次的設備、配件的種類和型號反饋給物資采購部門。同時,設備檢修也更加合理,備品管理更加精準。當設備再次出現問題時,可以使用點檢儀查看二維碼的內容,很快查找到相關資料,進行設備使用壽命的分析。

KKS編碼系統深化全生命周期管理
以KKS編碼體系為紐帶,從設備、設備位置和設備類型三維角度建立發電企業全部設備的整體框架和各類設備臺賬,對設備的基礎信息、檢修歷史、成本信息、零件清單等信息進行綜合管理。通過形成設備數據庫形成設備知識庫,并構建樹狀結構,可以快速地查詢、顯示有關設備的運行狀況、檢修歷史、異動狀況等信息,能夠及時采取措施,保障正常安全生產,從而使設備管理達到自動化、信息化,信息共享化,以滿足工作多方需求。
定義設備類型、設備位置以及物理設備信息
KKS系統建立同時可以提供設備分類系統,建立設備類型相對應的規格型號和設備類型樹狀結構,查看屬于該設備類型的設備、設備位置等信息,按設備類型確定標準規格,所需備品備件清單和標準工作。
同時,根據KKS系統所標識的設備位置編碼,可以建立多級樹狀結構,唯一對應于每一個設備的運行位置,可以定義位置的技術參數、基本信息、備件信息、缺陷信息、設備位置狀態、歷史記錄、實時信息等。KKS系統中設備位置編碼是無限級樹狀結構,可以進行成本逐級匯總,隨時查詢任意層次成本信息。
建立靜態設備臺賬和動態臺賬信息
傳統的發電企業設備采用單一設備工藝編碼,在設備異動、拆遷過程中會中斷設備對象的跟蹤。采用KKS 編碼,當同一臺設備某段時間安裝在不同的系統、空間或位置時,KKS編碼中就能給出不同的編碼,這樣無論怎么變化,KKS 編碼均能實現對每臺設備進行全生命周期管理,以保持其履役信息的可跟蹤。
在建立靜態設備臺賬方面,通過KKS系統關聯可以記錄設備、設備位置和設備類型的供應商信息、標準參數、評級記錄、安裝日期等自然信息,還可將所有與設備相關的圖紙、文本等電子版文件關聯到設備上。
在建立動態設備臺賬方面,通過KKS系統關聯可以建立檢修工藝卡、并按設備和設備位置進行點檢、缺陷、工單、工作票、給油脂、定期維護等歷史記錄查詢,并可積累相應的可靠性數據(故障癥狀、故障原因、處理方案等),為實現狀態檢修做好基礎數據準備。同時建立設備啟停記錄、實時報警信息及設備實時參數等設備實時動態信息。
分布式能源集團通常包含多種類型的能源混合組網,特別是新能源集團下屬風場較多,布置較為分散,更需要統一的信息監控、管理、調度、智能分析的云平臺,而支持這些平臺建設的基本要求就是支持大數據接入及面向未來的擴展能力,接入系統的數據必須是智能化與數字化的。風場的遠程實時監控系統可以基于統一的平臺更加有效的管理下屬各個風場,包括運行監視、設備狀態監測、設備狀態統計、設備狀態評估、設備狀態預警、生產報表等,而KKS編碼系統的建立在智慧風場遠程監控的過程發揮了極其重要的作用。
KKS編碼系統在風場遠程監控過程中基于生產監控畫面,通過關聯整個新能源集團及下屬風場設備工藝流程圖、公用系統圖、單元操作圖、相關參數對比趨勢圖、重要參數報警圖等,實現物理設備與監控系統的動態關聯,為設備資產遠程實時監控過程中數字層與物理層深度融合提供解決辦法。同時在各個風場數據采集與傳輸過程中,提供唯一、標準的設備標識數據,并與DCS控制系統、SIS畫面、設備臺賬、電纜等保持統一。

KKS編碼系統實現集團對標管理價值共享
對整個新能源集團建立發電企業KKS編碼數據的目標是從集中統一、標準化管理的角度出發,對發電企業內設備信息進行統一的信息化基礎數據建設管理。實現從集團層面的設備資產對標管理,例如:風場設備橫向對標,可分析生產系統可靠性、經濟性、能效指標,促進企業安全生產、節能降耗,同時分享經驗,促進生產技術水準提升。為新能源發電企業的設備資產提供科學統一、標準化的標識體系,使KKS編碼標識體系在新能源發電生產管理系統中得到充分發揮,并成為新能源企業統一的管理語言,便于全面展現設備資產的情況,為新能源發電企業安全生產標準化奠定標準、統一、規范的設備基礎數據庫基礎。
統一編碼是從集團集中統一管理的角度出發,對新能源集團公司所投資的設備資產進行統一的描述,規范資產的基本編碼、屬性定義、描述范圍,實現集團對下屬企業的資產管理;提供科學統一的設備資產統一標識體系,使設備統一編碼體系在公司信息化系統平臺中得到充分應用;設備資產統一編碼成為集團和下屬投資企業各相關管理部門統一的語言,貫穿設備生命周期管理的各類應用系統中;規定設備資產信息的匯總方式,通過統一的編碼、一致的描述項目來保證整個集團公司資產信息的完整和一致。
新能源集團實施設備統一編碼,是支撐未來設備橫向技術管理和集約化管理的基礎,是實現設備的質量跟蹤與全過程流程追溯的基礎。通過集團資產管理平臺全面表現資產情況,節省盤點結算時間,及時掌握資產情況,合理配置資源,避免重復購置和浪費,簡化資產折舊,強化資產管理,及時、準確地對資產的投資進行跟蹤分析等。通過定義設備和物資之間的“一對多”和“多對多”的關系,通過信息系統在設備與備品物資之間建立有機的緊密關聯,并通過這個信息紐帶幫助提出物資集約化管理的需求。保證同類企業設備統一清晰地表現出設備內部的層次關系、橫向的類比關系,并可以在這兩個維度上對集團資產設備整個生命周期進行科學的管理;可查找、對比和分析相關的技術資料、歷史紀錄等,如設備大修情況、更換的部件、消耗件和磨損件的情況等,實現價值信息的共享和共建,實現知識的傳遞和復用。
基于KKS 編碼系統的擴展實現新能源集團設備基礎分類編碼標準化,從而構建符合標準的發電企業設備基礎信息資源庫,為智慧風場信息化管理提供了先進的、統一的、準確的編碼系統,為風電場設備管理提供了具有層次結構的標準化系統圖,通過關聯建立了針對風電場的智能巡點檢模式,定義了設備類型、設備位置以及物理設備信息,從而為ER P、EAM等信息管理系統提供了符合國際標準、國內標準和行業標準的設備基礎信息數據,實現風電集團發電設備的統一維護、保養、跟蹤等信息管理,減少庫存,新能源發電企業成本的最小化,提高經濟效益和市場競爭力。