摘 要:输变电资产全寿命周期管理是电网企业实现综合管理、提高经营效益的全新要求,其中输变电资产的运维管理被视为全寿命周期管理的核心环节。针对目前采用的运维管理模式存在信息分散和柔性能力有限等问题,将设备集成维护理念引入输变电资产运维管理中,建立了输变电资产集成运维管理的概念模型,构建了其管理流程框架,并介绍了此种管理模式体现的集成特征与思想。
关键词:输变电资产 集成运维管理 全寿命周期管理
Discussion on the integrated operation and maintenancemanagement for power transm ission and distribution assets
Abstract:Life cyclemanagement for power transmission and distribution assets is important for the grid enterprises torealize comprehensivemanagement and improve the overallperformance. The operation andmaintenancemanagementofthe power equipments is the core of the project. In order to dealingwith the problem of information decentralization andlack of flexibility ofcurrentmanagementmode, the philosophy of integrated operation andmaintenance forequipments isintroduced. The conceptual model for the improved managementmode and corresponding framework of the flowingprocess are established. The integrated features and philosophies embodied in thismanagementmode are presented.
Key words:power transmission and distribution assets; integrated operation andmaintenancemanagement
电力体制改革的不断深化,使电网公司面临更多的挑战。输变电资产管理是电网企业管理的重要环节,其经历了事后维修、预防性维修和生产维修三个阶段,目前进入了全寿命周期管理的时期。输变电资产全寿命管理是以输变电资产的生命周期(规划、研究、设计、制造、安装、调试、使用、维修、改造直至报废或更新退役)作为研究对象的全过程管理,其主要实施以资产的运维管理策略为基础。
随着电网规模迅速扩大,设备检修任务和检修人员的矛盾日益突出,输变电资产运维面临“过量或不足”的问题,与目前倡导的经济与可靠并存的运维管理理念还存在一定差距。传统输变电资产运维模式的运维信息缺乏有效集成,在维护决策过程中也主要是以设备状态信息为主,调度运行信息与生产运维信息有待整合,这种“信息孤岛”现象势必造成维护信息的片面性,进而影响维护信息的有效性和准确性,从而造成维护策略选择和维修时序安排的失当。输变电资产组成复杂、特性各异,不同的设备甚至同一设备的不同部件和不同时期,其在可靠性、可用性、经济性等方面的维护目标都不尽相同,同时电网公司由于地理环境、维护人员的技能与素质等因素差异,对于设备的维护目标也有所不同,维护策略需求呈现出“客户化”趋势,而目前企业实施的维护模式由于在维修策略和目标上的柔性能力有限,抹杀了设备和部件维护的个性化需求,也必然造成维修时序安排和维护策略选择的失当。因此,针对输变电资产建立一种能综合考虑所有因素的有效运维理念的现实需求已越来越迫切,集成运维管理正是基于目前情况,从集成化的观点提出的一种新的维护管理模式。
1 设备集成维护管理的思想基础[1, 2]
设备集成维护管理理论的提出是为了解决传统维护管理理论与现代企业生产经营要求不相适应的矛盾,为了满足信息社会条件下现代企业对维护维修的“客户化”柔性需要,同时也为了综合利用各种已有的维护信息、维护过程的合成优势。设备集成维护管理的思想可以概括为以下几个方面。
(1)以综合效益最大化为维护维修目标。在维护管理中,除了维护经济成本目标之外,还包括企业生产经营活动目标、生态环境目标、产品用户质量目标等各个方面。集成维护管理不是单纯地追求维护成本最小化,而是在综合权衡以上目标的基础上,根据维护资源的具体约束状况,以取得综合最大化效益为维护目标。
(2)设备集成维护管理的实施需要大量技术与管理信息的支持。传统的设备维护工作,所需信息都是分离的,在集成维护的管理模式中要将上述分离的维护信息孤岛借助信息技术和网络技术集成起来,实现维护信息的共享和交互。
(3)设备维护工作是个复杂过程,它包括一系列时序或逻辑关联的业务流程,需要多类信息和多个职能部门协调才能成功实施。集成维护提倡设备维护工作的工作流管理,而工作流是指业务流程的全部或部分自动化,在此过程中,文档、信息或任务按照一定的过程规则流转,实现组织成员间的协调工作,以达到业务的整体目标。维护流程集成的基础是维护工作流的规范与优化,主要内容包括设备维护活动的定义,维护项目的任务分解,维护任务的活动分解,维护活动的界定,维护活动的入口与出口条件分析,维护活动时间、成本与所需资源的确定,维护工作流的扩展有向图分析等。
(4)以集成化的手段为不同的维护需求提供“客户化”的解决方案。各种不同的设备设施,由于其功能、效能的不同,在生产经营过程中的地位不同,其故障模式及影响的不同,维护维修的难易程度不同,维护维修成本、时间耗费的不同等,需要针对不同的维护目标采取不同的维护维修策略和技术。集成维护管理并不是单一地使用某种维护管理模式和维修技术与方法,而是针对具体维护环境和目标及各种生产组织方式的需要,综合选择适当的维护维修技术与方法,发挥各种管理模式和维修方法的综合集成优势,以期从整体上取得效益、效率与安全可靠的综合效果。
2 输变电资产集成运维管理模式的概念模型[2]
美国工程师霍尔提出了系统工程的三维集成结构,论述了系统工程的工作阶段、逻辑程序步骤及所需的知识。在此基础上,结合上述设备集成维护管理的思想,建立如图1所示的输变电资产集成运维管理三维结构概念模型。
在此概念模型中,输变电资产运维策略管理的目标体系主要建立以安全性、经济性、可靠性等为内容的维护目标,它是维护管理的规划、维护管理的策略选取、维护实施和控制的依据,贯穿于维护管理的全过程。技术体系主要建立以实现维护信息分析、维护方案决策、维护实施过程控制、维护标准采用等为内容的维护技术,构成了维护管理的方法技术集成体系,为维护管理各过程域提供方法理论支持和技术解决方案。作业过程体系构建以维护流程、目标确立等为内容构成的过程维,表现出其在维护目标指导和维护理论支持下各过程域的一体化控制。该结构以集成化为手段,通过对维护目标的综合权衡及各种维护技术的综合运用实现,使整个维护过程达到总体最优控制。
3 输变电资产集成运维管理构架输变电资产的集成运维管理的具体实施过程如图2所示。
此集成运维管理框架以输变电设备运维工作流程为中心载体,分为运维决策、运维实施和运维执行管理三个阶段。采用相关信息技术,将运维管理的主要工作流程与人力、物资、技术、安全、成本等信息关联起来,规范文档、数据管理,优化工作流程,提高工作效率和管理水平。
由于电网公司在地域、人力以及资金等因素方面的差异,在运维决策阶段,确立以综合效益最大化的维护目标体系最为关键。确立维护目标需要考虑来自多方面的运维需求,如电网公司内部制定的安全生产计划、针对客户需求制定的可靠性指标、电网企业经营效益最大化的经济成本以及符合国家政策的环保指标等。同时,综合考虑设备状态信息,对设备运维过程作业内容的周期和要求做具体个性化调整,制定符合实际情况的设备运维计划。进入运维实施阶段,按照所制定的运维计划和确定的技术方案,合理配置人员、资金和装备,进行相关的设备管理运维作业,同时加强维护过程监测和实施记录(设备台帐)管理,为下一阶段提供数据支持。在运维执行管理阶段,根据运维实施阶段反馈的信息,对制定的运维计划进行绩效评估,对运维作业流程和周期提出优化建议,为下一个周期的维护决策提供调整信息。
集成运维管理的应用主要是通过一系列的技术方法实现的。其中包括实现维护信息分析、维护方案决策、维护实施过程控制、维护标准规程采用等为内容的维护技术。如专家系统、人工神经网络、模糊理论、免疫算法和援例推理等设备状态评估技术,国家、行业与国网相关标准、规范、导则等组成了集成运维管理的技术应用支撑体系,为运维管理的各个阶段提供理论支持和技术方案。
4 输变电设备集成运维管理的特征
4.1 信息集成[3]
输变电资产集成运维管理构架中,调度运行信息、设备维护信息与运维管理信息准确而有机的结合,解决了“信息孤岛”的问题,大量的信息资源可以在整个运维过
