智能变电站运维系统化管理研究

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摘要：智能变电站技术是近几年快速发展并大规模应用的变电站技术，着重针对智能变电站的运维管理工作提出了一整套解决方案，提出“智能变电站运维系统化管理”新模式，为在传统变电站运维管理基础上做好智能变电站运维管理工作提供了新思路、新方法，以保障智能变电站安全可靠运行。

关键词：智能变电站；系统化；运维管理；运维一体化

作者简介：高振国（1979-），男，山东潍坊人，国网山东省电力公司潍坊供电公司，工程师；吴杰（1975-），女，山东淄博人，国网山东省电力公司潍坊供电公司，高级工程师。（山东 潍坊 261041）

中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）36-0169-03

一、“智能变电站运维系统化管理”实施背景

集技术先进、智能控制、过程监测、低碳环保、资源节约等特点于一身的智能变电站，经过研究探索、运行实践和改进提高，各项技术已在不断完善中逐渐趋于成熟。为切实掌控好、运维好智能变电站，做好智能变电站运行、维护管理工作，开展了关于智能变电站运维系统工作的系统化管理创新实践。具体实施背景主要依据以下三个方面的需要：

1.确保智能设备安全运行的需要

与常规变电站相比，智能变电站的最大特点是：一次设备智能化、二次设备网络化、设备对象模型化。增加了不少智能装置，如电子式互感器、合并单元、智能终端、光纤传输设备、局部放电在线检测装置、SF6气体在线检测装置等，特别是合并单元、智能终端和光纤传输设备等二次设备对电网安全稳定运行、准确判断事故并及时跳闸、信息全面同步传递等方面具有非常重要的作用，如何确保其安全运行是亟需解决的问题，是如今面临的新课题。

对于变电运维值班人员来说，智能设备技术和网络通信技术是一个全新的领域，熟练掌控设备、掌握运行维护规律对他们来讲难度较大。智能设备实际运行时间短，没有长时间的良好运行业绩和运行经验，在变电站的气象、环境情况下是否能够可靠运行，也面临严峻的考验，需要强化专业化和制度化管理。确保智能设备的安全稳定运行，可以按照PDCA（全面质量管理程序）的模式来创新、改进并完善其管理方法，做到人员熟悉设备、环境适应设备，避免因人员、环境或设备原因影响电网安全运行。

2.开展“运维一体化”业务的需要

实施运维一体化是“大检修”体系建设的重要内容之一，国网山东省电力公司潍坊供电公司率先实践“变电运维一体化”新模式，在常规站实现了日常巡视和部分设备维护工作的融合，探索编制了《变电运维一体化作业指导书》，目前已开展红外检测、变压器铁芯电流测试、PT一次熔丝更换、图像监控系统维护维修等维护性工作，运维一体化业务普及到智能变电站也已指日可待。

3.建设坚强智能电网的需要

国家电网公司确定2011～2015年为坚强智能电网的全面建设阶段，各项技术标准和规范将进一步完善。变电站作为电力网络的节点，担负着变换电压等级、汇集电流、分配电能等功能，其智能化运行是实现智能电网的基础环节之一。因智能变电站设备具有信息数字化、通讯网络化、功能集成化、结构紧凑化、状态可视化等特征，符合设备大规模大批量扩展、升级、改造的工业化应用要求，符合世界信息、电子等科学技术发展趋势，适应高压、特高压电网发展的需要，智能变电站技术已成为变电站建设的主流技术。根据国家电网相关规划，2011年以后所有新建变电站全面按照智能变电站技术标准建设，智能变电站将迎来爆发式增长。自山东首座新建220kV智能变电站——怡明站2011年落户潍坊，到目前国网山东省电力公司潍坊供电公司已有在运智能变电站6座。2013年度还将投运1座，已开工建设计划2014年投运的有5座，2014年规划建设的有6座。智能变电站的陆续投运对传统运维管理方式提出了挑战，迫切要求创新实施符合公司实际、适应智能站需求的新型运维管理系统。

基于以上三个方面的需要，同时考虑到电网的安全、可靠、经济运行要求，积极探索研究标准化、规范化的智能变电站运维模式，提出实施“智能变电站运维系统化管理”创新实践。通过开展管理创新，认真研究智能变电站的运维管理模式，借鉴传统变电站的运维经验，形成了完备的智能变电站运维管理体系，为日后智能变电站的大规模建设、推广并成功运维奠定了坚实的基础。

二、“智能变电站运维系统化管理”内涵

智能变电站运维系统化管理体系涵盖了智能变电站建设期、设备调试期、工程验收期和投运后日常运行维护、设备检修期间的全过程管理。其创新思路主要是将专业管理系统化、规范化，横向抓过程控制，即从源头抓起，做好全过程的动态管理，确保结果良好；纵向抓关键因素，即控制客观因素和主观因素，完成工作任务目标。控制客观因素是指建立完备的规章制度、管理规范，做到凡事有章可循、凡事有据可依；控制主观因素是指培训到位、流程执行到位、责任落实到位、监督到位，做到凡事有人负责、凡事有人监督。

其创新内容主要是通过研究智能化设备与传统设备的不同，对《智能变电站运行管理规范》要求的六个方面的工作进行系统规范管理，突出“全、严、细、新、实、优”六字管理新方法，增补、完善有关的管理制度、运行规程、验收细则及作业指导书等，形成智能变电站运行维护的系列规范规定，实现“工作前制度全、要求严，工作中措施细、方法新，工作后成果实、目标优”管理目标。同时倡导员工不拘形式、随时随地学习，践行“五学”（自学、互学、助学、导学、促学）培训模式，提高员工专业操作技能和综合业务素质；推行5W1H工作分析法（六何分析法），全面保障工作质量和工作效率。

三、“智能变电站运维系统化管理”主要做法

智能变电站运维系统化管理主要是针对两个难题提出：一是变电运维人员对智能变电站的掌控能力普遍较弱；二是短期内按国家电网公司要求实现变电运行与维护专业的高度融合难度较大。立足目前变电运维人员年龄偏大、学历较低的现状，为从根本上解决上述两个难题，必须有系统的、高效的、员工可接受的管理方法。智能变电站运维系统化管理基本思路是：遵循系统化原则，按照PDCA过程控制，采取5W1H工作方法，依标准、照规范、划阶段、分层次推行智能变电站的运行维护工作。其主要做法是：从资料管理、设备验收、安全管理、运维管理、设备管理和培训工作六个方面展开系统规范管理，借鉴现有常规站的成熟、完备的管理办法，增补完善区别于常规站的系列智能站运维管理办法。

1.查计划、盯开工保障资料先行

（1）细分计划，做到心中有数。不仅管理人员、运维班班长、技术员通晓年度建设工程、生产工程计划，所有变电运维人员都要熟悉各自管辖范围内的新（改、扩）建工程计划，并根据年度计划细分为月度计划，同时指定责任人、明确工作重点，并设计制定计划横道图，将工程规模、时间进度等清晰明确表示在横道图上。运维人员定期根据实际情况对工程进展、存在问题等情况进行说明，使每位运维人员对管辖内的变电站建设情况都了如指掌。

（2）熟悉图纸，做到心中有底。运维人员在工程前期要熟悉图纸、设备说明书等资料，并积极与设计人员、施工人员、厂家人员沟通交流。一是全面学习新的设计规范、要求，提高自身技术水平。二是充分掌握设计思路，熟悉全站设备规划和配置，了解智能变电站工作原理和设备性能，为后期工作打好基础。这样就从源头上改变了运维人员仅在工程后期参与验收的现状，杜绝了后期发现问题已很难整改的弊端。三是变电运维人员在全程参与中提高了自身的业务技能和综合素质，利于日后的运维管理。

2.早参与、多接触做好调试和验收

（1）规范顺控操作票，缩短编程调试期。总结分析了首座220kV智能变电站——怡明站顺控操作票编写过程中出现的问题，研究了35kV智能变电站——生物站的调试过程，借鉴常规变电站典型操作票编写审核制度，制定了《智能变电站顺控操作票编写规定》，并组织专业技术人员编制了《智能变电站顺控典型操作票》。之后经过两个110kV智能变电站顺控操作票的编写、审核、调试实践，对智能站典型票又进行了修改、补充和完善，现已公布实施。

目前国网山东省电力公司潍坊供电公司第三个220kV智能变电站云湖站的设备联调工作已经结束，运维人员依照《智能变电站顺控典型操作票》规范和要求编写云湖站的顺控票，以前需要15天左右完成的工作，这次只用了不到5天的时间就全部完成。经审核，差错率（差错率={出错操作项目/总操作项目}×100%）低于2%。这样大大提高了工作效率，为工程顺利推进、按时送电争取了有利时间。

（2）严控五防闭锁，把好防误操作关。借鉴顺控典型操作票模式，深入研究探索智能站间隔层防止误操作功能及其具体实现形式，针对不同电压等级、不同接线方式，修订完善了各个电压等级（220kV、110kV、35kV、10kV）变压器、进出线、母联、PT、电容器等不同间隔的典型五防闭锁逻辑。这些典型逻辑经汇集成册，现已成为变电运维人员验收五防闭锁功能的法宝，公司设计部门也已将它作为参考资料。

（3）细化验收卡，确保验收无死角。为保证设备验收到位、整改到位，实现“零缺陷”移交，参考常规站验收管理办法，创新编写了设备标准验收卡，根据不同的设备类型形成不同的模板，特别是针对智能站新增设备，列出验收标准及详细要求。已完善智能变电站内17类主要设备及附属设施的标准验收卡。通过推广使用标准验收卡，有效避免了漏验、少验、不验等验收形式，杜绝了把关不严、质量不高、走过场等浮夸验收现象，将验收工作落实到每一台设备、每一个环节，取得了良好的实用效果。

同时重视验收环节中的沟通交流，及时召开验收沟通会，对验收中发现的问题及时汇报、及时反馈、及时整改，做到边验收边整改，及时整改及时验收，提高了验收水平和验收效率。设备设施全部拍照存档，验收卡作为原始资料统一封存保管，做到验收流程的闭环管理，通过过程无死角确保结果零缺陷。

3.定制度、遵规程确保全面安全

安全生产是供电企业第一位的工作，任何时候、任何环节都不允许有丝毫马虎、丝毫懈怠。但长周期的安全运行也容易使员工产生松懈、麻痹思想，特别是对于智能变电站，运维经验相对欠缺，为防止安全事故的发生，通过寻求客观因素和主观因素的和谐统一，使各种危险因素始终处于受控状态，逐步实现本质型、持久型安全目标。

（1）安全第一，制度先行。常规站的安全管理模式大部分是适合智能变电站的，所以重点关注智能站与常规站的不同点，通过增补、完善适合智能站的规章制度来把好制度关，制定了一系列相关规程、制度，如《智能变电站智能设备标准化作业指导书》、《智能变电站运维管理办法》、《智能变电站倒闸操作标准措施卡使用及管理规定》、《智能变电站现场运行规程》等，形成掌控智能变电站危险点、定期排查隐患的制度保障，做好风险分析与预控，有效降低了智能变电站运行风险，为智能变电站的安全管理搭建了一个规范化平台。

（2）制度保障，重在执行。回顾发生过的安全事故，大多数是由于人为因素造成的。因此把柔性管理纳入到安全管理体系中，以人性化的“人文关怀”推进刚性的“制度管理”，会取得良好效果。创新实施“四步提升安全竞技法”，即：第一步业务培训，第二步安全活动，第三步警示教育，第四步风险辨识。有效提高了员工的自觉安全意识、风险辨识能力、规程执行能力和安全操作能力，实现了由“要我安全”到“我要安全”的根本性转变，提高了对智能变电站的安全管控水平。

4.抓运行、强维护推进运维一体

（1）图文并茂抓巡视。《智能变电站运行管理规范》规定智能变电站设备巡视分为五种，即在对常规站巡视（正常巡视、熄灯巡视、全面巡视、特殊巡视）的基础上增加了远程巡视。根据这一规定，组织编写了《智能变电站远程巡视标准化作业指导书》，对各种智能设备拍照、编辑、汇总，在巡视标准基础上添加图例，形成了图文并茂的《标准化巡视作业指导书》，制定了5种《智能设备远程巡视卡》，实现了智能设备远程巡视的标准化。指导书与巡视卡的有机结合，对巡视中的重点、难点部位用图片的形式加以突出，明确了设备巡视类别、巡视项目、巡视部位和巡视标准。

（2）两卡一书保操作。倒闸操作采用“两卡一书”工作法，即“智能变电站倒闸操作标准措施卡、大型操作票审批卡和倒闸操作流程作业指导书”，实现了“倒闸操作全过程管理”。该工作法深化倒闸操作安全风险分析和危险点预控，从源头上抓安全操作，强化全过程和细节控制，从管理措施和技术措施上有效防止了误操作事故的发生。

以220kV怡明智能变电站为例，自实施该“两卡一书”后，从2011年10月投运至今完成了该站28079次无差错安全操作。“两卡一书”制度的实行，优化了操作流程、提高了操作效率、缩短了停送电时间，仅220kV线路停电时间就降低了18%，确保了倒闸操作安全、有序、高效。

5.巡硬件、用软件抓好设备管理

（1）通过巡视做好硬件设备管理。目前国网山东省电力公司潍坊供电公司使用的生产管理系统PMS、调度管理系统OMS和可靠性系统，都录入了变电站的设备数据，但智能电子设备不在录入范围。为更好地管控智能电子设备，建立了完整的“智能变电站智能设备清单”，并对各智能设备的技术资料归档保存。另外，《智能变电站标准化巡视作业指导书》详细规定了智能设备的巡视内容，运维人员巡视后立即填写巡视记录，管理人员定期查看巡视记录，确保巡视效果。从台账建立、资料保管、状态巡视、运行记录等各环节管控好硬件设备。

（2）使用软件保证系统设备正常。智能变电站软件系统主要包括在线监测系统和一体化监控系统。运维人员经过前期的培训学习、现场调试，在学习讨论、交流沟通中逐渐熟悉系统，改变智能站建设初期运行人员只会看报警灯、不理解系统数据信息的状况。运维人员在各种形式的巡视过程中，定期检查系统各设备的运行状况，并通过查询系统主机检查数据是否在正常范围、显示数据与实际是否相符、数据或画面刷新是否正常等情况，如果发现异常情况可以结合多方面的情况进行初步判断，并及时、明确、详细上报调控部门，有效掌控设备运行状况。

6.多形式、重实效提升培训效果

在培训方面不提倡填鸭式灌输，而是积极营造现场交流模式，不拘形式、随时随地开展信息传递、技术沟通和新知识学习。主要分为自主学习、技术交流和培训提高三个阶段。

一是引导员工养成自觉学习、主动学习的良好习惯。采取立体宣传、生动讲解、有奖竞赛、赶学比超等形式，培养员工对新知识、新设备、新技术的兴趣和爱好，体会学习的乐趣，品味学习成果。

二是技术交流在办公室与现场交叉进行，鼓励运维人员利用厂家人员在现场调试的机会，积极与厂家专业人员请教、学习、交流、沟通，掌握全站的系统架构、设备功能、高级应用、一二次设备及监控后台机的操作方法，分清智能变电站与常规站的主要区别，熟悉全站保护装置的跳闸方式与各一、二次设备的连接关系，遥测、遥信信息的传送方式，二次设备（合并单元、智能终端、网络交换机、对时装置等）的工作原理及运维方法等，像熟悉常规站一样熟悉智能站的智能设备和网络架构，切实当好智能变电站的管家。

三是培训提高则由公司层面统筹组织。采取“走出去、请进来”的方式，派人员到外地学习培训、竞赛比武、设备联调等，请专家来现场授课，开阔专业视野、拓展知识面、掌握先进技术。利用冬季集中培训、迎峰度夏检修工作较少等时机，抽调设计部门、技术管理部门、安全管理部门专家进行智能变电站专题培训，从设计、施工、维护、检修、管理等各个方面进行培训，使运维人员不仅仅“知其然”，而且“知其所以然”，技能水平逐步得到提高。

四、“智能变电站运维系统化管理”实施效果

智能变电站运维系统化管理涵盖了《智能变电站运行管理规范》（Q/GDW750-2012）中规定的关于智能变电站的六个方面的工作，具有在行业内学习借鉴、推广应用的广阔前景。其实施效果非常显著，主要表现在以下几个方面：

1.安全运行与经济效益双丰收

过程控制从源头开始，设计、施工、验收、运维及管理过程都得到了良好的控制，真正实现了“零缺陷”移交。新建智能变电站自投运时刻起，就是一个健康的变电站，为其安全运行开启了良好的开端。一系列的智能变电站管理规定、作业指导书形成了一套完备的制度保护墙，从规程制度方面奠定智能站的安全运行基础。同时运维人员全过程参与、高标准要求、多形式学习，掌控智能站的实力显著提高，又从人力资源方面保证了智能站的安全运维。由此带来的经济效益更是持久可观，首先电网可靠性指标提升了0.005%，变电设备故障预防率提高至80%，减少了设备故障对电网和人身安全所产生的危害。其次充分利用远程巡视，相应延长正常巡视周期，从而减少了人工到站巡检次数，节省了大量人力、物力。

2.运维人员综合素质大幅提升

智能变电站运维系统化管理实施过程中，倡导多维度培训方式，重视文化引领，并推行5W1H工作法，即工作人员熟悉工作内容（what）、明确责任者（who）、清楚工作岗位（where）、知道工作时间（when）、掌握怎样操作（How）以及理解为何这样做（why）。该工作法有效解决了国网山东省电力公司潍坊供电公司变电运维专业成长成才慢的老大难问题，很大程度上缓解了“三集五大”改革后大量技术骨干调整到其他岗位、一线基层人员业务水平偏弱的状况。变电运维人员在各项工作中的表现非常出色，他们在智能变电站的建设、调试和验收期呈现出的积极性、主动性和创造性前所未有。经过图纸查阅、主动学习、现场交流、技术沟通、设备联调等多种形式的培训，业务综合素质得到大幅提升。

3.积累经验助力智能电网更快发展

智能变电站安全稳定运行是保证智能电网坚强的重要基础，智能变电站运维系统化管理的实施，为智能变电站的运维管理积累了宝贵经验，为智能电网安全运行打下了良好基础。

4.准备充足实现运维专业高度融合

国网山东省电力公司潍坊供电公司按照先进的理念，相继推行了运维一体化业务培训，试点开展了部分维护业务，相关规程制度、工作流程等都已开始修订，并积极探讨深度实施细则，为实现国家电网公司确定的近期、中期和晚期目标做好了充足准备。一旦时机和条件成熟，可立即全面展开，逐步推进，最终实现运行与维护业务的高度专业融合。

五、结论

智能变电站运维系统化管理，是顺应电网发展趋势，按照智能变电站运行规律，为保障智能变电站的安全可靠运行，在实践中探索出的智能变电站运维管理新模式，在已经投运的智能变电站管理实践中，取得了良好的效果，为保障电网安全运行做出了贡献。

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