變電運行安全管理系統設計情況闡述

魯能新能源（集團）有限公司新疆分公司 齊炳輝 史 雷 雒旺龍

1 變電運行安全管理系統的基本設計需求

1.1 設備管理

變電運行安全管理系統需對變電系統中的通信設備、自動化調度設備、輸電設備、變電一二次設備以及變電站設備進行管控。具體需要管理設備代碼，維護設備臺賬及支持統計與查詢功能，確保僅依靠設備臺賬即可掌握設備運行的生命周期的各種生產活動，同時也能搜索設備使用的備件與備品的相關信息，快速獲取設備成本投入數據。操作者可根據需求來對所有設備實施移調、移交、報廢與增設等操作，也可在設備出現報廢、變動等情況后對臺賬實施修改與補充。

1.2 電網運行管理

該系統在電網運行管理中，需完成加工處理數據、采集數據等任務，并對電力生產中形成的信息展開實時化監控，自動形成相應的統計報表。系統需具有日志管理功能，通過查詢日志即可了解設備的運行狀態與當班的工作人員；人員處于非當班狀態時，可對日志內容進行查詢。

1.3 項目管理

電力企業通過這一系統可完成規劃項目、立項設計、審查項目、保存與查看項目合同、進度管理、資金管理、資產變更、管理供應商與施工單位等功能；安全管理。內容涉及各種與變電安全相關的通知書，如危險點、人事事故、設備事故、人身傷亡事故、電網事故等，通過這些文件就可了解電力企業的安全管理工作開展情況。

1.4 技術管理

在該功能模塊中，可對電力企業的各個業務指標及部門指標的具體完成情況進行查看，系統匯總了設備試驗信息、檢修信息、運行信息及基礎信息，領導者進行決策時可借助立足于變電生產的全局，決策也更加科學化。在對企業的生產活動開展情況時，可依靠系統了解設備運行情況、缺陷狀況、故障情況及檢修情況，還可對不同年份的設備使用情況展開對比分析，從這些數據中挖掘有價值的信息。

1.5 非功能性需求

將信息總體管理技術運用到管理體系中，用戶在操作管理體系時，主要受到來自于網絡傳輸效率的影響，系統配置性能時主要參考用戶的具體響應時間；系統符合安全性標準，能對內部存儲的信息安全進行保障，若信息庫出現損壞情況管理體系可實現自動恢復，只有當時輸入到系統中的信息無法被恢復，其余信息都能得到恢復。系統可通過自動審核來使信息保持完整，系統具有良好的可靠性；系統的整體操作便捷性較強，通過語音指示來使用戶掌握操作方法；由于數據標識較為明顯，因此用戶可快速獲取所需的數據。

2 變電運行安全管理系統基本設計原則、整體網絡架構

開放性原則。系統需與其他單位所用的系統進行連接，同時還要滿足服務類功能拓展需求，因此要按照國家標準、國際標準及工業標準來選擇符合系統應用方向的通信協議與網絡協議，使其保持良好的開放性；兼容性原則。系統需要穩定的運行平臺，且能與企業其他的信息系統實現結合使用，因此系統要具備良好的兼容性，以此減少使用過程中受到的局限；可擴展性。從系統未來應用的角度進行設計，考慮到電力企業未來在業務方面可能出現的變化，系統也要隨著業務變動提供新的功能，在最初設計中就要考慮到賦予系統更強的擴充能力，包括通信能力、產品系列、系統吞吐量以及并行處理能力等。

先進性與實用性原則。系統既要具備良好的可靠性與實用性，同時還應引入新型技術與先進產品，如軟件技術、硬件設施、智能技術與數據處理技術等，選擇軟件系統時，必須優先選擇兼具模塊化、參數化及層次化特點的軟件系統；可維護性原則。系統故障是使用過程中難以避免的情況，因此要增強系統的維護可行性，以此來挽回系統故障造成的損失；安全性原則。電力企業在使用系統時，會在系統中保存與傳輸涉及企業機密的信息，這些信息往往有極高的保密要求，因此系統要滿足安全性原則，具體實現方法包括增加用戶身份驗證環節、增設訪問權限、運用安全防護軟件等。

設計與開發這一變電運行安全管理系統時選取分層模式，其可支持日后的系統擴展與升級，系統可分為物理設備層、數據服務層、應用服務層與用戶表示層。用戶可在用戶表示層直接與該系統進行各種交互活動，功能有單點登錄、鏈接訪問、認證用戶與用戶操作界面等。系統的核心結構是應用服務層，在這一模塊中可實現管理功能，如基礎管理、綜合應用管理、計劃/規劃管理、運行管理與資源管理。電力企業的數據信息被保存到數據服務層中，在這一功能模塊中可對數據信息展開綜合化管理。系統的存儲設備、網絡設備、計算機等硬件設備處于物理設備層中。

3 功能設計

3.1 設備管理

在這一功能模塊中，首先需對設備臺賬展開編碼管理，確保在臺賬維護期間可高效地查詢設備的情況，統計相關數據。管理臺賬可被看作是對設備的生產使用情況、備件備品使用情況及生命運行周期進行管理，管理對象有通信設備、自動化調度設備、輸電設備以及變電站的主要設備[1]。設備管理功能模塊包括臺賬管理、維護管理、評價管理、變更管理、驗收啟動管理、缺陷管理、備品備件管理。

運用維護管理功能時，可針對一些在電力系統處于重要位置的設備展開試驗，同時按照標準形成試驗報告，數據通過審批、報告才能生效；用戶可進行預訂設備、維護管理設備、檢修設備、制定設備檢修方案及流轉設備相關工單等操作，還可對檢修過程進行記錄，保存資源消耗數據，推動設備檢修工作順利完成；相比原本采用手動實現設備維護管理的方式，系統能根據用戶的需求，自動地進行設備試驗與檢修工作的安排，用戶也可手動建設試驗工單與通知單，更好地管理維護計劃工作相關內容。現代電網企業使用設備種類豐富、數量多，設備的維修需求也各不相同，因此可借助該系統來按照各個設備的維護周期，確定相應的維護策略，同時做好各種維護工作記錄。一旦臨近維修周期系統就會顯示預警信息，能及時地開展設備檢修工作。

評價管理功能對于管理電力系統的設備也是極為重要的功能，主要依照設備的運行記錄、巡視記錄、缺陷/故障記錄以及檢修時間記錄，對設備的具體運行狀態實施評價，從而為用戶提供設備完好程度、占有率等指標，系統完成評價后還可匯總與審核評價信息。在這一功能模塊的支持下，用戶可對照評價標準與評價信息為設備制定運行標準，了解設備的實際切線情況，上級部門審批后可開展歸檔，定期實現評價級別的更新。

變更管理模塊負責記錄電力企業的設備購入及出庫的歷史事件對應的序列號，同時詳細記錄設備所處位置、地點、時間及歷史安裝信息。當設備的情況發生變化后可直接進行更改，系統能自動記錄數據調整時間與完成調整的部門。

驗收啟動管理功能針對設備驗收記錄、查詢統計、啟動記錄及材料進行管理。如果有新投入使用的設備，應先遞交驗收申請，若新的項目屬于大規模的基礎建設項目，可依靠項目管理功能實施管理，并告知相關部門開展驗收，系統將對設備清冊等材料進行自動導出。工作部門按照設備清冊逐個驗收設備，發現有不符合標準的設備后可形成整改通知單；若設備通過驗收，可將其轉移給調度部門，完成設備命名工作，命名時需參考設備編碼與功能。

當設備出現缺陷后，可先確定設備缺陷類型，并通過缺陷管理功能進行登記與上報，并分析缺陷、安排檢修，直到消除缺陷。管理備件備品時，主要可進行查詢統計、領用管理、報廢管理與定額管理；同樣采取臺賬的方式實施管理，掌握設備與備件之間的關系，形成備件使用方案，采用合理的方式管理備件，結合庫存量自動提供補庫計劃。

3.2 電網運行管理

首先在生產計劃管理功能體系中，用戶可編制與上報電力企業各個工作部門的年度工作計劃，生產技術部門則負責審核計劃內容，并針對不合適之處展開調整，即可安排相應的年度或季度生產計劃。各個班組與部門則按照計劃投入相應的生產與作業活動。在兩措管理環節中，負責安全管理的領導者需開展相關組織工作，安檢部門屬于指導單位，二者共同針對電力企業的物質資源、生產技術、工會設置、財務管理及勞資管理等情況展開分析與討論，而后形成新的安措與安檢工作要求。如結合具體部門的障礙、事故統計信息和安全檢查工作落實情況形成新的工作要求，掌握部門設備使用與管理的指標后分析其中的隱患因素。

電力企業各班組的班組長需負責設備巡視工作，并在巡視期間記錄設備的運行與使用情況，統計設備試驗開展情況及故障發生率等重要數據，以此為依據來制定后續的周期性巡視計劃。系統還可結合具體的時間安排，針對特殊狀況對特殊化巡視任務進行安排，如出現節假日后，系統可通過安排巡視任務確保電力用戶能正常地使用電能，巡視期間發現的問題也能在第一時間進行上報。

運行工作管理主要針對運行工作安排與記錄展開管理，既可選擇手工錄入的方式，也可自動化生成功能快速錄入數據。主要錄入流程化業務的相關數據，包括故障記錄與評價記錄等，后續用戶有數據應用需求時，也可對相應記錄進行靈活查詢；工器具管理的核心內容是檔案管理，將報廢、利用及購買工器具等功能調整到相應的檔案管理范圍中，以此精準提示過期設備信息。

3.3 電網調度管理

系統依照電網安全運行要求編制相對應的運行方式，確保檢修各種電量電力設備的工作實現平衡。系統實施調度管理時需編排發電生產方案，從其他平臺獲取預報負荷值，而后進行調頻的制定，將數據傳輸到發電廠所用的發電系統中，系統可自動化地平衡功率并提供評分信息，確定發電廠的發電能量平均值，再根據這一數據來進行后續決策；系統還能依照發電處理曲線生成發電機設備停機與開機表，經過審批后，調度部門可將其提供給發電廠。

停電管理功能主要依據時間周期提供日、周、月度、季度及年度停電計劃。調度部門在制定停電計劃時，需要全面考慮用電負荷狀況、天氣狀況及電網輸電水平。管理員在調度日志管理模塊中，根據系統缺陷以及異常情況形成相應的記錄，系統對其展開自動化的檢索、歸檔以及分類；該模塊采用高等級的安全控制方式，記錄內容多樣化，具體涵蓋限電拉閘記錄、事故處理記錄、電網交接班運行記錄、開停電力蓄能機組記錄及設備使用功能情況記錄。

電網分析管理是保障電網安全運行的重要功能，若電網中出現異常的供電運行狀況，為確保繼電保護系統能正常發揮作用且阻止故障擴大影響范圍，常見的異常情況多是因設備故障而產生，電網分析管理可按照電網負荷分布情況規避關鍵負荷失電的問題，同時對電壓及電網功率的實際穩定性展開精準評價，后續改進工作可此為依據恢復電網穩定性。

電網負荷管理功能可幫助電力企業提升電能質量，確保電力系統運行保持較高的經濟水平與安全水平；系統按照分配負荷指標對變電站及電網的負荷進行預測，與用電部門相互配合實現對電力負荷的有效控制；即使電網出現異常仍可保持安全運行的狀態，同時可通過填谷削峰的方式使電網保持更高的負荷率，另外系統可實現對電網負荷信息的收集；無功電壓管理功能可判斷電網中的無功電壓數值是否達到相應標準，同時支持檢測電壓、記錄調壓情況以及無線監測等功能。

4 結語

現代電力企業必須重視技術創新工作，通過完善、先進的管理系統來支持各項業務與管理工作的高效開展，使各個工作部門形成協同合作的關系，部門間的信息能借助系統順利流轉，電力企業的各個設備的可控性也隨之增強。系統搜集與保存的信息可錄入數據庫，成為企業決策所需的知識庫。電力企業需繼續開發安全管理系統，提升精細化管理水平。