淺談電力企業運營的可視化管理

南方電網玉溪供電局 楊勇文

引言

改革開放40年來，我國電力工業得到了迅猛的發展[1]。隨著智能電網、能源互聯網技術的縱深推進，電力企業尤其是電網企業將成為我國推進能源資源優化配置、促進低碳綠色能源發展的重要平臺。但是，由于能源結構發展不平衡、區域發展不協調等原因，電力企業的管理也出現了不少的問題[2]。傳統的電力企業管理模式已經難以適應現代電網、電廠集約化、精細化以及智能化的管理要求。

為了滿足電力企業安全、經濟運營的要求，電力企業研發了大量的監控設備并相應地開發了諸多信息化管理軟件，以提高企業的管理效率[3]。但是，這些被開發的軟件往往由于研發之初缺少統一規劃，從而導致各個信息管理軟件之間很難實現信息共享，浪費了寶貴的數據資源；同時，由于缺少前瞻性的視角，進一步限制了這些信息化管理軟件的延展性[4]。

電力企業可視化管理能夠基于人的視覺感知，采用動態、簡潔的圖像以及醒目的對比技術，達到對電力企業運營的方方面面直觀表達的目的，以提高電力企業管理人員對電力企業管理決策的效率。本文將分析傳統電力企業運營管理中存在的問題，并對目前電力企業加快信息化建設的幾個方面（主要包括研發電力信息化管理系統、對電力信息進行一體化管理以及電力網格化管理）進行剖析。然后，重點介紹電力企業可視化管理的優勢。并基于電力工程可視化管理，說明可視化管理能夠提高其工程項目的管理能力、工程建設質量以及工程綜合效益。

1 傳統電力企業運營管理模式分析

經過改革開放來近40年的飛速發展，我國電力企業取得了可喜的成績。但是，我國電力企業在實際經營管理中存在如下特點：第一、由于沒有實行徹底的政企分開和電力企業領導受到計劃經濟思想的影響，目前我國電力企業的管理仍然具有濃厚的行政色彩；第二、盡管電力改革、電力市場建設屢次被提上日程，但是不可否認的是目前國內兩大電網企業仍然處于高度壟斷地位，并導致它們在經營過程中缺乏有效監督[5]。

一般地，電力企業的運營管理通常包括對企業人財物、電力規劃建設、電力運行及檢修和電力營銷等方面的管理。全過程、全人工管理是我國電力企業傳統管理模式的集中體現。本節將從變電站運營為例深入剖析我國電力企業運營的傳統模式。

變電站是電網中的重要設備。剖析變電站運行管理的變遷，能夠以小見大、管中窺豹，從而找尋出我國電網運行管理變化的痕跡與脈絡。從變電站的運行發展來看，變電站運行管理一般可以分為有人值守、少人值守和無人值守三個類型。

隨著電網自動化技術的發展、推廣和應用，我國變電站運行管理可以大致分為三個時期：

第一個時期（1950～1970年），我國大部分變電站均停留在人工值守的運行模式。直到70年代初期，東北和北京電網才開始試點通過遙信以及遙測等自動化手段，實現少量變電站的少人值守（有人值守階段）。

第二個時期（1970～1999年），我國成功研發了EMS系統和SCADA系統。同時，EMS系統和SCADA系統在這段時期內得到了廣泛推廣，并在省調系統中實現了對變電站的遠程遙控、遙信、遙調和遙測（少人值守階段）。

第三個時期（2000年以后），進入新世紀后，與電力相關的信息技術、高端制造技術以及新材料高速發展。我國變電站的運行管理進入信息集成化、網絡化和智能化等階段（無人值守發展階段）。例如，江蘇省率先拉開了無人值守500kV變電站建設的大幕，并計劃在全省推廣無人值守、智能可靠的變電站運行管理模式[5]。

總體來說，我國傳統電力企業運營管理中主要依賴于人工操作。在電網運營過程中，信息一般通過電話、傳真等傳統的、分散式的方式逐層、逐級傳達，自動化水平比較低，難以滿足現代智慧能源系統的發展要求。

2 電力企業信息化管理問題分析

進入21世紀后，我國電力企業均加快了信息化建設，主要包括如下幾個方面：研發電力信息化管理系統、對電力信息進行一體化管理以及電力網格化管理。本小節將分別介紹信息化建設的現狀并剖析存在的問題[6]。

2.1 電力信息化管理系統

隨著互聯網技術的迅猛發展，信息化建設的浪潮席卷了諸多行業（例如，金融、物流等）。電力行業作為關系著國民經濟命脈的基礎行業，也緊跟時代潮流，在電力規劃、建設以及運行維護等方方面面努力提高自身的信息化水平。

這段時間內，為了滿足電力行業發、輸、配、變和用等五大環節的信息化需求，許多公司研發出了種類繁多的信息化管理系統，例如電力財務管理系統、規劃計劃信息管理系統和電網調控系統等。不可否認，相對傳統電力企業的管理模式（以人工為主），這些電力企業信息化系統的廣泛應用極大地提高了電力企業的生產和管理效率，為電力行業的發展做出了積極貢獻。

但是，這些電力系統管理系統也存在一定的問題。主要原因是，信息化系統的開發和應用缺乏統一的標準體系，從而導致在使用過程中有如下幾方面問題：第一，不同的系統管理系統具備不同的功能，由不同的部門使用。但是由于信息分散且數據格式缺乏統一標準，造成信息難以互相共享并浪費寶貴信息資源。第二，由于缺乏統一標準、研發信息系統時缺少統一規劃思維等因素，這些信息系統往往存在擴拓展性不強等特點。

2.2 調控一體化管理

調控一體化是指電網企業的電力調度控制部門和電網運行檢修部門結合起來對電網進行管理的模式。在該模式下，電網的調控中心和運行檢修部門能夠相互配合、各司其職，實現了對電網企業的扁平化、集約化管理。其中，調控中心主要負責編制電網的運行方式、發出調度指令、遠程監控大型變電站和發電廠等。而運行檢修部門的工作為分解調度指令、并基于調度調控一體化指令進行相應操作，例如倒閘、事故搶修等。

傳統電力企業處置事故的流程為：省級調控中心發出調控指令——地市電力局接受調控指令——縣調控中心——監控中心——運行班組執行調度命令。進行調控一體化管理改革后，原來的5步事故處置能夠被簡化成3步：省級調控中心發出調控指令——縣級調控中心——運行班組執行調度命令。

目前，被廣泛應用的調控一體化管理模式能夠極大地壓縮電力企業對于事故處理的時間，提高了工作效率。同時，其能夠對電網的關鍵節點進行實時監控，第一時間發現電網的薄弱環節并采取有力、得當的措施。

隨著調控一體化管理模式的大面積推廣，我國電力企業的信息化水平、自動化水平以及管理水平得到了質的飛躍。目前，主要存在的問題是，調控一體化管理僅僅著眼于電網運行或者規劃的某一個或者幾個層面，其難以對電力企業的人員、資產、電網運行進行全面立體的管理。

2.3 電力網格化管理

電力網格化管理的基礎是網格計算。近年來，網格計算發展迅猛。由于網格計算具有動態性強等優點，其被廣泛用于電網規劃、電力市場期貨交易以及大規模交直流混合系統的動態仿真等。電力系統的靜態和暫態安全分析往往涉及龐大的數據量，電力網格計算通過對電力區域進行劃分，并基于單元網格作為基礎計算單位，能夠實現電網分析計算的動態化和高效率，是促進電網安全管理水平的重要工具。

雖然網格化管理的應用和推廣進一步提高了電力企業信息化的水準，但是網格化計算仍然主要停留在電網運營業務的某一個方面。

總之，以上對包括研發電力信息化管理系統、對電力信息進行一體化管理以及電力網格化管理等目前電力企業加快信息化建設的幾個方面進行了剖析。接下來，將重點介紹能夠提高工程項目的管理能力、工程建設質量以及工程綜合效益的電力企業可視化管理的優勢。

3 電力企業可視化管理

電力可視化管理的定義是：基于人的視覺感知，采用動態、簡潔的圖像以及醒目的對比技術，達到對電力企業運營的方方面面直觀表達的目的，以提高電力企業管理人員對電力企業管理決策的效率。隨著圖像挖掘技術和通信技術的進步，電力可視化管理技術被越來越廣泛地用于電力企業，例如，電力調度和運行中的遙視系統。電力可視化技術對于保障大電網的安全運行，提高電網的管理水平和降低發生大停電事故的概率發揮著積極的作用[7]。

建立以電網實際工作過程為基礎的可視化管理模式，能夠將電力信息（數據）和實際的運行檢修工作（活動）無縫鏈接起來，實現具體行為的可視化以及管理效果的可視化。這樣能夠進一步深入落實電力企業的管理戰略，并對電網進行全面檢測，充分保障電力企業運營狀態。

那么，電力可視化管理的優勢可以歸納為：可視化管理的良好延展性助力電力企業管理、建立基于事實推理為導向的電力企業業務統計和分析管理體系、建立電力業務活動經驗數據的分析和總結框架。下文將逐點陳述電力可視化管理的優勢：

3.1 可視化管理的延展性助力電力管理

推進可視化管理深入至電力企業的業務層面，一方面能夠清晰地展現出電力企業主業活動以及核心資源的利用情況，另一方面能夠明確地指出下一步業務的拓展方向。在電力企業具體業務的執行過程中，基于先進的可視化管理能夠明確以及檢查具體工作的完成情況。同時，依據現場工作的歷史圖像，能夠制定出標準操作步驟、事故處理預案等。

3.2 建立電力企業業務統計和分析管理體系

電網企業日常的運營管理具有一定規律。通過這些日常運營管理的規律，可以建立起電網企業基本業務活動的規范、框架，從而為不同部門指導以及優化工作流程提供參考依據。

建立基于事實推理為導向的電力企業業務統計和分析管理體系，就是對電力企業經營活動中每一項業務進行專門的精確定義。這樣能夠在可視化的程序中，精確判別企業員工作業時的規范性。同時能夠通過對不同員工操作的對比和分析，形成更加優化的方案，并且編寫進入電力企業操作作業的指導手冊，進一步提高企業經營過程的效率。

3.3 建立業務活動數據的分析和總結框架

隨著電力可視化管理的推進，可以極大地減少電力企業中人工作業的需要。但是，也對人員操作的素質提出了更高的要求。主要原因是，人員要與計算機積極配合。目前，電力企業員工的綜合情況不是十分樂觀。企業總部的管理戰略大部分還是以各個部門專項編制和綜合匯總進行逐步落實的情況。并且，逐步形成了管理上有略微進步，但是提高空間有限的窘迫狀況。

電力可視化的管理思路或許是打破電力企業管理窘境的一個有力措施。電力企業可視化的管理能夠較好地平衡好電力企業中各個任務指標的關系，并且有效地推動企業中不同部門之間的協同合作。最終，促使電力企業的精益化管理。達成該目標的方案可以是，建立起企業運營指標和管理需求之間的鏈接，并基于可視化的大數據挖掘技術，發現管理中的薄弱環節，并提出可行的改善方案。

4 電力工程可視化管理的效果分析

電力企業實行項目工程可視化管理，能夠提高其工程項目的管理能力、工程建設質量以及工程綜合效益[8]。

在電力工程項目中實行可視化管理后，電力工程項目管理中心可以執行專人值班制度。這樣可以使得工程每次監督次數增多，但人員工作量不增多，能夠起到監督工程建設、保障工程建設安全以及加快工程項目進度的作用。

此外，電力工程建設中啟用可視化管理還可以提高工程管理的效率。傳統的管理方式下（不含可視化技術），每一個電力工程項目需要配備項目經理、安全、質量、技術、技經等專職。但是，如果采用可視化管理的模式，每個項目僅僅需要一位項目經理，而項目的安全、質量、技術、技經專職可以采用集中遠程管理模型，即一個監控中心負責管理多個建設項目。

電力工程建設中可視化管理可以提高相應工程建設的質量。主要原因是，采用可視化管理能夠24小時監控工程進度中的每一項工序，并對工序進行嚴格的管控。嚴格的工程執行過程是保證高質量工程質量的前提。同時，可視化管理也可以提高工程的綜合效益。

可視化管理能夠減少電力工程建設過程中的用工量，從而減少人員勞務費開支。同時，建設過程中人員的精簡能夠使得人員管理更加扁平化，使得管理命令的執行效率提高，進而更好地服務于電力工程項目的建設，最終使得工程項目又好又快的完成。

5 結論

電力企業可視化管理能夠基于人的視覺感知，采用動態、簡潔的圖像以及醒目的對比技術，達到對電力企業運營的方方面面直觀表達的目的，以提高電力企業管理人員對電力企業管理決策的效率。

本文分析了傳統電力企業運營管理中存在的問題，并對目前電力企業加快信息化建設的幾個方面（主要包括研發電力信息化管理系統、對電力信息進行一體化管理以及電力網格化管理）進行深入細致的剖析。重點介紹了電力企業可視化管理的優勢。并基于電力工程可視化管理，說明了可視化的工程管理管理能夠提高其工程項目的管理能力、工程建設質量以及工程綜合效益。