論規(guī)范化管理變電站
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電力系統(tǒng)自動化設(shè)備是電力企業(yè)固定資產(chǎn)的重要組成部分。自動化設(shè)備狀況的好壞,直接影響到電網(wǎng)調(diào)度管理的質(zhì)量和效率,進(jìn)而影響到電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,關(guān)系到電力企業(yè)的經(jīng)營策略和發(fā)展規(guī)劃。因此,搞好電力系統(tǒng)自動化設(shè)備的優(yōu)良配置和科學(xué)高效的生產(chǎn)技術(shù)管理具有十分重要的意義。
一、電力系統(tǒng)自動化設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)管理的概念及其特點
1.電力系統(tǒng)自動化設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)管理的概念
電力企業(yè)中,自動化的生產(chǎn)技術(shù)管理主要是通過建立相應(yīng)的自動化技術(shù)檔案,完善各項自動化技術(shù)規(guī)范和規(guī)章制度,實現(xiàn)對自動化設(shè)備物質(zhì)運動形態(tài)的全過程管理,以及指導(dǎo)自動化技術(shù)人員的技術(shù)技能培訓(xùn)工作。
自動化設(shè)備的全過程管理主要包括:設(shè)備的選擇、技術(shù)評價、設(shè)計審查、安裝調(diào)試、工廠及現(xiàn)場驗收試驗、使用、維護(hù)和修理、更新改造以及事故后的技術(shù)調(diào)查和分析,直到設(shè)備報廢退出生產(chǎn)領(lǐng)域的全過程。在此,借用自動控制理論的觀點,把自動化設(shè)備管理的全過程看作是一項動態(tài)的、多變量的、多環(huán)信息反饋的系統(tǒng)工程。具體文字描述如下。自動化設(shè)備管理信息系統(tǒng)以自動化設(shè)備壽命周期為研究和管理的對象,通過信息反饋將各個環(huán)節(jié)有機(jī)聯(lián)系起來,以提高系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)乃至整個系統(tǒng)的管理機(jī)能為控制管理的目的,最終實現(xiàn)設(shè)備的可靠性和“無維修”設(shè)計。該系統(tǒng)的輸入信號包括系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)外部兩部分。來自系統(tǒng)內(nèi)部的輸入信號,就是把自動化設(shè)備的安裝調(diào)試、工廠及現(xiàn)場驗收試驗、使用、維護(hù)和修理以及事故后的技術(shù)調(diào)查和分析這幾個環(huán)節(jié)的結(jié)果或發(fā)現(xiàn)的新問題,作為設(shè)備技術(shù)信息及時反饋給自動化設(shè)備的選擇、技術(shù)評價、設(shè)計審查、更新改造及技術(shù)培訓(xùn)這幾個環(huán)節(jié),從而實現(xiàn)自動化設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)全過程的多重閉環(huán)管理。來自系統(tǒng)外部的輸入信號,就是電力自動化領(lǐng)域的實用新技術(shù)。
2.電力系統(tǒng)自動化設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)管理的特點
電力系統(tǒng)自動化設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)管理與其他電力生產(chǎn)設(shè)備的管理相比,有其特點:
(1)電力生產(chǎn)已有過百年的歷史,許多電力生產(chǎn)設(shè)備的管理已積累了豐富的經(jīng)驗,各種生產(chǎn)、運行、維護(hù)的規(guī)章制度也已相當(dāng)完善成熟;而電力自動化設(shè)備只有不過幾十年的歷史,其各項管理的技術(shù)規(guī)范、規(guī)章制度仍在不斷的完善中。
(2)電力自動化設(shè)備與現(xiàn)代高科技技術(shù),尤其是計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等聯(lián)系緊密,比其他電力生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步要快得多。因此,電力自動化設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)管理,應(yīng)十分注重對電力自動化領(lǐng)域新技術(shù)的跟蹤、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價、推廣應(yīng)用等,做到與時俱進(jìn),不斷提高電力生產(chǎn)自動化水平。
二、應(yīng)用高新科技手段,加強(qiáng)和完善變電站自動化設(shè)備的全過程生產(chǎn)技術(shù)管理
1.加強(qiáng)和完善變電站自動化設(shè)備的全過程生產(chǎn)技術(shù)管理的重要性
目前,電力系統(tǒng)自動化設(shè)備包括調(diào)度主站自動化設(shè)備、變電站自動化設(shè)備及信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。變電站自動化設(shè)備涵蓋了繼電保護(hù)裝置、安全自動裝置、計量自動化裝置、測控裝置、監(jiān)控裝置、遠(yuǎn)動裝置及站內(nèi)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)等。變電站自動化設(shè)備與一次輸變配電設(shè)備的關(guān)系緊密,是構(gòu)成型如金字塔的整個電力自動化系統(tǒng)的底部基礎(chǔ),是電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的采集設(shè)備,也是調(diào)度操作命令的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。隨著電網(wǎng)不斷發(fā)展,輸變配電設(shè)備的增多,變電站自動化設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)管理成為電力系統(tǒng)自動化設(shè)備管理中任務(wù)最繁重的部分。每年各種新建、改造項目繁多,因而需重點把好設(shè)備的選擇、技術(shù)評價、設(shè)計審查、安裝調(diào)試、工廠及現(xiàn)場驗收試驗、更新改造及技術(shù)人員培訓(xùn)這幾道關(guān),才能保證變電站自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
2.變電站自動化設(shè)備的全過程生產(chǎn)技術(shù)管理中的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)及其實際案例
下面著重以變電站自動化設(shè)備的選擇、技術(shù)評價和更新這幾個環(huán)節(jié),通過實際工作中的具體案例,闡述變電站自動化設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)管理的重點內(nèi)容。
(1)變電站自動化設(shè)備選擇的原則及其實際案例
變電站自動化設(shè)備的選擇遵循技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理、生產(chǎn)上可行的原則,以切實的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和具體的市場化運作相結(jié)合的方式進(jìn)行。
下面以2003年廣州供電分公司變電站自動化系統(tǒng)改造工程為例,說明自動化設(shè)備選擇過程的具體工作程序。首先,按110千伏和220千伏變電站分組,根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范確定的變電站自動化典型設(shè)計要求,以整個變電站自動化設(shè)備為單元,用批量招標(biāo)的形式發(fā)函邀請若干個在變電站自動化設(shè)備市場有一定占有率的制造商參與競標(biāo)。接著,組織變電站自動化方面的技術(shù)專家對投標(biāo)的制造商所提供的設(shè)備技術(shù)標(biāo)書進(jìn)行技術(shù)評標(biāo),做出總體技術(shù)評價,選擇其中技術(shù)性能/價格比最優(yōu)的制造商中標(biāo)。在簽定設(shè)備采購的商業(yè)合同以后,購銷或供需雙方還可以開展一系列的技術(shù)交流活動,包括召開技術(shù)交流會、考察同類型設(shè)備的現(xiàn)場應(yīng)用、召開設(shè)計聯(lián)絡(luò)會等,最后簽定具體的技術(shù)協(xié)議,作為該合同的附件,是具有同等法律效力的技術(shù)類文件。批量訂貨既可在設(shè)備采購方面取得規(guī)模的經(jīng)濟(jì)效益,又可在一定時間跨度內(nèi)統(tǒng)一變電站自動化設(shè)備的總體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),這樣既做到了自動化技術(shù)進(jìn)步和推廣應(yīng)用,又能使自動化技術(shù)保持相對穩(wěn)定性,便于自動化設(shè)備投運后的生產(chǎn)技術(shù)管理和自動化技術(shù)人員的技術(shù)技能培訓(xùn),最終達(dá)到設(shè)備壽命周期內(nèi)費用最低,綜合效能最高的目標(biāo)。
(2)變電站自動化設(shè)備技術(shù)評價的形式、主要內(nèi)容及其實際案例
在設(shè)備的選擇過程中,設(shè)備的技術(shù)評價起著十分關(guān)鍵的作用。在2003年廣州供電分公司變電站自動化系統(tǒng)改造工程設(shè)備招標(biāo)過程中,就組織技術(shù)人員分類和整理了相關(guān)技術(shù)資料,向評標(biāo)專家提交了變電站自動化設(shè)備分類技術(shù)比較表。該表主要是根據(jù)開放的分層分布式變電站自動化設(shè)備的主要技術(shù)性能/功能指標(biāo),設(shè)計出具體的比較項目,并將參與投標(biāo)的變電站自動化設(shè)備制造商技術(shù)標(biāo)書所列內(nèi)容和數(shù)據(jù)逐一對應(yīng)填入。這種用表格對比的形式進(jìn)行技術(shù)比較的方法,條理清晰,一目了然,為參加投標(biāo)會的專家提供了必要的技術(shù)資料梳理,是便捷技術(shù)論證的好方法。
下面簡述開放的分層分布式變電站自動化設(shè)備需要技術(shù)比較和技術(shù)論證的主要技術(shù)性能/功能指標(biāo)及要求。
①站控層設(shè)備主要包括監(jiān)控主機(jī)和遠(yuǎn)動工作站,二者性能/功能的要求既有相同點,又各有其特點,詳見表1。
表1監(jiān)控主機(jī)和遠(yuǎn)動工作站技術(shù)性能/功能比較表
站控層網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備采用以太網(wǎng)交換機(jī)、超五類屏蔽雙絞線或光纖組成雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu),雙網(wǎng)可負(fù)載分流,也可獨立工作,互為主/備。網(wǎng)絡(luò)通訊基于TCP/IP或UDP/IP協(xié)議,傳輸速率為自適應(yīng)10/100Mbps。
②間隔層設(shè)備包括繼電保護(hù)裝置、安全自動裝置、計量自動化裝置、測控裝置等,以下主要介紹測控裝置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求,詳見表2。
表2測控裝置技術(shù)性能/功能比較表
間隔層網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備的要求與站控層有較多相似之處,其中在高壓室的間隔層設(shè)備通訊還可采用1Mbps及以上傳輸速率的現(xiàn)場總線。
(3)變電站自動化設(shè)備更新的主要內(nèi)容及其實際案例
設(shè)備更新是指用新的技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備,更換在物理上、經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上不宜繼續(xù)使用的舊設(shè)備。由于自動化設(shè)備與計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等聯(lián)系緊密,所以變電站自動化設(shè)備的更新分為硬件更新和軟件更新。目前,計算機(jī)硬件技術(shù)幾年間就會有一個較大的飛躍,計算機(jī)硬件設(shè)備的價格也隨之有大幅的調(diào)整,計算機(jī)硬件設(shè)備的性能/價格比不斷提高。而且計算機(jī)硬件設(shè)備不間斷運行數(shù)年之后就會出現(xiàn)各種設(shè)備老化的問題,進(jìn)而影響其運行性能,這對電網(wǎng)企業(yè)的生產(chǎn)實時監(jiān)控自動化系統(tǒng)來說,在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上是不能接受的。另外,計算機(jī)軟件的設(shè)計思想、設(shè)計方法也不斷發(fā)展進(jìn)步,推動計算機(jī)軟件技術(shù)各項性能指標(biāo)不斷提高,功能不斷完善,使用更方便。因此,推動自動化設(shè)備更新及技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)外部條件和要求都明顯增強(qiáng)了。
下面以北京四方繼保自動化有限公司新舊兩代遠(yuǎn)動主站為例,說明自動化設(shè)備更新在技術(shù)上的比較分析,詳見表3。
CSM-300EA遠(yuǎn)動主站對多個以太網(wǎng)端口和TCP/IP協(xié)議通訊的良好支持,正好適應(yīng)了建設(shè)中的廣州電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和即將投運的廣州電力調(diào)度集控一體化系統(tǒng)對變電站網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)動主站的技術(shù)要求,是決定自動化設(shè)備技術(shù)更新的關(guān)鍵因素。
表3北京四方新舊型號遠(yuǎn)動主站的技術(shù)比較表
三、加強(qiáng)和完善變電站自動化生產(chǎn)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理
1.變電站自動化生產(chǎn)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理的內(nèi)容及重要作用
隨著自動化設(shè)備在電網(wǎng)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,自動化系統(tǒng)運行維護(hù)越來越重要,自動化專業(yè)管理的地位也越來越受到重視。自動化專業(yè)管理的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、制度化,以及分階段制定自動化專業(yè)的適度超前規(guī)劃是近期自動化生產(chǎn)技術(shù)管理的重點,是自動化生產(chǎn)技術(shù)管理走向成熟、走向完善的標(biāo)志性階段。2004年被定為南方電網(wǎng)的二次設(shè)備管理年,就充分體現(xiàn)了自動化專業(yè)管理的發(fā)展趨勢。這期間,各級電網(wǎng)的自動化生產(chǎn)技術(shù)管理職能部門相繼出臺了一系列自動化管理的規(guī)范、規(guī)程、制度和發(fā)展規(guī)劃。其中,與變電站自動化設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)管理有關(guān)的主要有《廣東電網(wǎng)110~220千伏變電站自動化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》、《廣州供電分公司“十五”自動化規(guī)劃》、《廣州供電分公司生產(chǎn)實時監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度和集控信息規(guī)范》、《廣州供電分公司變電站自動化設(shè)備驗收細(xì)則》、《廣州供電分公司調(diào)度中心變電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)動通訊技術(shù)要求》等。這些技術(shù)規(guī)范均對廣州供電分公司所管轄的,處于規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)、改造階段的變電站自動化系統(tǒng)的設(shè)備配置、調(diào)試驗收、技術(shù)資料等做出了詳細(xì)明確的規(guī)定。
2.變電站自動化生產(chǎn)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理的實際案例
(1)規(guī)范化管理生產(chǎn)實時監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度和集控信息的實際案例
統(tǒng)一規(guī)范變電站自動化系統(tǒng)的信息量名稱定義,統(tǒng)一規(guī)范子站遠(yuǎn)動裝置送省中調(diào)、地調(diào)和集控中心的信息量采集范圍、數(shù)量和名稱定義,是自動化生產(chǎn)技術(shù)管理的新亮點。這項工作的意義十分重大,既可為調(diào)度、集控運行值班人員提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電網(wǎng)生產(chǎn)實時信息,作為其執(zhí)行調(diào)度、控制任務(wù)的依據(jù),減少誤調(diào)度、誤操作的可能性,同時還可為以后電網(wǎng)事故分析提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的信息依據(jù);又可減少變電站自動化系統(tǒng)調(diào)試驗收時,由于各方對信息量要求的不統(tǒng)一而給自動化技術(shù)人員增加的不必要的重復(fù)工作,減少自動化技術(shù)人員工作出錯的機(jī)會,從而騰出更多的時間與精力用于自動化系統(tǒng)的正常維護(hù)與技術(shù)進(jìn)步。
在落實《廣州供電分公司生產(chǎn)實時監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度和集控信息規(guī)范》的過程中,涉及到設(shè)備技術(shù)和管理流程兩個方面的問題。在設(shè)備技術(shù)方面,自動化設(shè)備制造商可以按廣州供電分公司的企業(yè)規(guī)范,實現(xiàn)測控信息量的標(biāo)準(zhǔn)化,而保護(hù)信息量的標(biāo)準(zhǔn)化則由保護(hù)設(shè)備制造商決定,自動化系統(tǒng)只負(fù)責(zé)保護(hù)信息量的接入與傳送。在管理流程方面,測控信息量的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用最好能在設(shè)計院的二次電氣施工圖設(shè)計中明確到測控裝置的端子排,并在自動化設(shè)備的工廠驗收試驗之前交到自動化設(shè)備制造商的生產(chǎn)制造部門,便于自動化設(shè)備的驗收試驗工作,有利于縮短自動化系統(tǒng)的施工時間,提高自動化系統(tǒng)的施工效率。這兩方面的問題,均在相關(guān)技術(shù)交流會上促請有關(guān)各方協(xié)調(diào)解決。
(2)規(guī)范化管理變電站自動化系統(tǒng)的設(shè)備配置和典型設(shè)計的實際案例
廣州供電分公司在2005年110千伏變電站自動化系統(tǒng)改造工程設(shè)備招標(biāo)過程中,為了進(jìn)一步規(guī)范分公司110千伏變電站自動化系統(tǒng)的設(shè)備配置和典型設(shè)計,由分公司調(diào)度中心繼保部門牽頭,組織分公司內(nèi)變電站繼保及自動化專業(yè)的技術(shù)管理人員,根據(jù)上述各項變電站自動化規(guī)范的要求,與中標(biāo)的自動化設(shè)備制造商北京四方繼保自動化有限公司的技術(shù)部門進(jìn)行反復(fù)磋商,最終達(dá)成了雙方認(rèn)可的變電站自動化系統(tǒng)設(shè)備配置和典型設(shè)計方案。這一方案可作為當(dāng)前及此后一定時間階段內(nèi),分公司110千伏變電站自動化系統(tǒng)設(shè)備招投標(biāo)書和商業(yè)合同的附件中極為重要的技術(shù)類文件。
電力系統(tǒng)自動化設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)管理,尤其是變電站自動化設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)管理,是電力企業(yè)生產(chǎn)決策和管理的重要組成部分。變電站自動化設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)管理要切實地根據(jù)電力工業(yè)生產(chǎn)的特點,充分地發(fā)揮科技發(fā)展規(guī)律和經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律的杠桿作用,廣泛地應(yīng)用科學(xué)技術(shù)發(fā)展的成果,按標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化要求科學(xué)地管理好設(shè)備,滿足電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展的需要,為電力產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量穩(wěn)步提高,為降低電力企業(yè)的經(jīng)營成本,提高電力企業(yè)的經(jīng)營效益做出貢獻(xiàn)。文中列舉的實際案例說明,廣州供電分公司這幾年在自動化設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)管理方面做了大量有益的探索和嘗試,積累了相當(dāng)豐富的管理經(jīng)驗,取得了十分明顯的管理效果。
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