余 斌，丁 旭，陳金鑫，馬騰飛，黃佳璐

（1.五凌電力有限公司，湖南 長沙 410004；2.北京百分點(diǎn)科技集團(tuán)股份有限公司，北京 100190；3.湖南省水電智慧化工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410004）

1 概述

隨著大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的進(jìn)步，電力行業(yè)不斷出現(xiàn)各種各樣的信息管理系統(tǒng)，使得對電力行業(yè)數(shù)據(jù)管理和信息共享需求不斷提高。由于不同系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的異構(gòu)性，導(dǎo)致系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換出現(xiàn)了嚴(yán)重的問題。各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信息交換和數(shù)據(jù)信息融合是建設(shè)數(shù)字化智慧電廠的前提，而數(shù)據(jù)信息交互的前提又是以編碼標(biāo)識為基礎(chǔ)。我國發(fā)電企業(yè)的設(shè)備編碼根據(jù)需要引入了國際上通用的編碼系統(tǒng)，如：小眾化的CCC編碼及EDF編碼僅在華能集團(tuán)及中廣核集團(tuán)的個別電站應(yīng)用，而國內(nèi)絕大多數(shù)電廠使用是德國技術(shù)委員會發(fā)布的KKS編碼標(biāo)識和表征電廠的物理（主要是設(shè)備）對象。但由于KKS編碼的弱規(guī)則性和使用的隨意性，KKS編碼與國內(nèi)的發(fā)電行業(yè)智慧化發(fā)展需求已經(jīng)嚴(yán)重不匹配，需在此基礎(chǔ)上結(jié)合我國電廠編碼標(biāo)識方面的實踐，做適度的本地化、具體化的適應(yīng)性改造，從而提高發(fā)電廠信息數(shù)據(jù)的交互的統(tǒng)一性和規(guī)范化。

2 現(xiàn)有電廠標(biāo)識系統(tǒng)說明及存在的問題分析

目前國際上與電廠設(shè)備標(biāo)識系統(tǒng)有關(guān)的編碼體系主要有CCC公共核心代碼編碼標(biāo)準(zhǔn)，EDF電站編碼體系，PPIS 電廠標(biāo)識系統(tǒng)（其中PPIS電廠標(biāo)識體系是國內(nèi)大渡河公司具有自主知識產(chǎn)權(quán)的水電廠設(shè)備標(biāo)識及編碼標(biāo)準(zhǔn)，水電站個性較強(qiáng)），KKS電廠標(biāo)識系統(tǒng)，RDS-PP電廠標(biāo)識系統(tǒng)。

KKS系統(tǒng)由于其根據(jù)功能、型號和安裝位置來明確標(biāo)識發(fā)電廠中的系統(tǒng)和設(shè)備及其組件，很長一段內(nèi)KKS工藝碼在國內(nèi)設(shè)計院及發(fā)電廠推廣迅速，從而成為目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的標(biāo)識編碼系統(tǒng)，隨著數(shù)字化智慧電廠概念的提出，對電廠底層數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，但由于KKS編碼具有弱規(guī)則性和自身的編碼缺陷特性，在數(shù)字化電站的建設(shè)中特別是在電廠源端數(shù)據(jù)治理方面主要存在以下幾個問題：

（1）KKS標(biāo)準(zhǔn)編碼不反映設(shè)備間關(guān)系，不能描述生產(chǎn)過程，幾乎無法對進(jìn)一步管理提升和生產(chǎn)優(yōu)化提供支持；

（2）KKS編碼無明確設(shè)備分類碼，不能通過統(tǒng)一的層次結(jié)構(gòu)批量生成多個實例化的編碼，導(dǎo)致多個電站的同一設(shè)備出現(xiàn)編碼不一致的情況；

（3）KKS編碼對設(shè)備命名規(guī)范模糊，導(dǎo)致編制編碼時出現(xiàn)對設(shè)備的描述不規(guī)范，導(dǎo)致對同類設(shè)備分析時，不能準(zhǔn)確定位設(shè)備；

（4）KKS編碼是按“系統(tǒng)-設(shè)備-部件”三個層次描述設(shè)備，但電廠實際情況需要有大量超過三層次的設(shè)備和部件，強(qiáng)制壓縮成三層后，設(shè)備間關(guān)系更加模糊，不利于智能運(yùn)維分析應(yīng)用的實現(xiàn)；

（5）KKS編碼不能體現(xiàn)設(shè)備的全生命周期，即無設(shè)備檢修和更換信息，不能跟蹤設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)；

（6）KKS編碼無信號標(biāo)識碼，不能標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備的量測信息，不能對設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步分析；

（7）KKS編碼屬于由德國技術(shù)委員會發(fā)表，未考慮國際通用情況，導(dǎo)致在國內(nèi)應(yīng)用效果較差。

3 電廠標(biāo)識系統(tǒng)選型分析與改進(jìn)建議

3.1 電廠標(biāo)識系統(tǒng)選擇原則

我國電廠標(biāo)識系統(tǒng)的選定原則主要從以下幾個方面考慮：

（1）規(guī)則性方面：標(biāo)識系統(tǒng)有嚴(yán)格的程序規(guī)則，有多年使用的歷史。

（2）知名度方面：國際上知名度高，易于對外接軌，并且有專門技術(shù)管理機(jī)構(gòu)。

（3）可讀性方面：編碼有含義且方便計算機(jī)的輸入和檢索等。

（4）擴(kuò)張性方面：具有較好的可擴(kuò)展性和包容性。

（5）國內(nèi)經(jīng)驗方面：在國內(nèi)外有一定的使用基礎(chǔ)，能夠被大多數(shù)業(yè)主所接受。

（6）應(yīng)用效果方面：在國內(nèi)有較好的應(yīng)用效果。

3.2 電廠標(biāo)識系統(tǒng)比較

根據(jù)電廠標(biāo)識系統(tǒng)的選擇原則，對不同的電廠標(biāo)識系統(tǒng)進(jìn)行比較，如表1所示。

表1 電廠標(biāo)識系統(tǒng)比較

CCC公共核心代碼、EDF電站編碼及PPIS電廠標(biāo)識系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用較少且在國際上知名度較差，故在此不做詳細(xì)分析。在國內(nèi)絕大多數(shù)電廠使用了德國技術(shù)委員會制定的KKS編碼對電廠的物理（主要是設(shè)備）對象進(jìn)行標(biāo)識，而RDS-PP是對KKS進(jìn)行擴(kuò)充,與KKS相比,RDS-PP的特點(diǎn)表現(xiàn)在：

（1）RDS-PP是對KKS的現(xiàn)代化改進(jìn)。RDS-PP的基本結(jié)構(gòu)源于KKS,它直接采用了KKS的基本功能碼;解決了KKS應(yīng)用中存在的一些問題;對于功能碼的標(biāo)準(zhǔn)化、術(shù)語及結(jié)構(gòu)都參照國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了統(tǒng)一；具有根據(jù)面向?qū)ο蠛?或)任務(wù)進(jìn)行分類的特點(diǎn)，因此具有按照功能及功能單元進(jìn)行構(gòu)造的能力。

（2）RDS-PP范圍比KKS廣。RDS-PP支持信號、連接及文檔的統(tǒng)一及標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)識。

（3）RDS-PP比KKS更國際化。KKS是以德國為主編制的,而RDS-PP最大程度地采用相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn),易在世界范圍內(nèi)應(yīng)用。

（4）RDS-PP是電廠的新型標(biāo)識系統(tǒng),其基礎(chǔ)及結(jié)構(gòu)均基于國際標(biāo)準(zhǔn),是對KKS的替代、升級和國際標(biāo)準(zhǔn)化改造,以適應(yīng)現(xiàn)代電廠標(biāo)識的新的需求。

3.3 電廠標(biāo)識系統(tǒng)改進(jìn)

通過對比分析RDS-PP電廠標(biāo)識系統(tǒng)和KKS標(biāo)識系統(tǒng)，建議在KKS電廠標(biāo)識系統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)合國內(nèi)編碼經(jīng)驗及RDS-PP的優(yōu)勢進(jìn)行改造，改造后的編碼結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 改進(jìn)后的KKS編碼結(jié)構(gòu)

改進(jìn)后的KKS編碼結(jié)構(gòu)說明解釋：

（1）KKS編碼由七段碼組成；

（2）Z1Z2Z3ZN、B1B2BNB3是非必選碼段，可根據(jù)電站實際情況選擇是否需要；

（3）0級碼是對電廠及所轄電站的標(biāo)識，此段碼為非必選碼；

（4）1-4級與原KKS編碼格式的基礎(chǔ)上，需對分類碼及分類編號進(jìn)行細(xì)化，增加了數(shù)量標(biāo)識碼，從而達(dá)到每個邏輯設(shè)備對應(yīng)唯一編碼的目標(biāo)；

（5）5級標(biāo)識在該位置更換了幾次的設(shè)備，達(dá)到根據(jù)KKS編碼可跟蹤實物設(shè)備的目標(biāo)；

（6）6級用于標(biāo)識信息編碼，標(biāo)識每個設(shè)備上對應(yīng)的測點(diǎn)信息；

（7）D1用于標(biāo)識測點(diǎn)類型，對應(yīng)取值字典如表2所示；

表2 測點(diǎn)類型字典標(biāo)識

（8）D2標(biāo)識該測點(diǎn)是否有中轉(zhuǎn)地，T標(biāo)識有中轉(zhuǎn)地，F(xiàn)標(biāo)識無中轉(zhuǎn)地；

（9）D3D4D5是測點(diǎn)目的地標(biāo)識系統(tǒng)，可取自原KKS編碼的系統(tǒng)分類碼；

（10）D6D7D8D9是對測點(diǎn)屬性的標(biāo)準(zhǔn)化，是對信號中文名的英文縮寫；

（11）D10是標(biāo)識同一設(shè)備下相同測點(diǎn)測點(diǎn)屬性的測點(diǎn)數(shù)量；

（12）N代表數(shù)字，A代表字母（I、O禁用）。

3.4 電廠標(biāo)識系統(tǒng)改進(jìn)原因分析及效果

本文提出的在KKS電廠標(biāo)識系統(tǒng)的基礎(chǔ)上結(jié)合國內(nèi)編碼經(jīng)驗及RDS-PP編碼優(yōu)勢改造的電廠標(biāo)識編碼系統(tǒng)具備較好的適應(yīng)性，可以從源頭對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，為智慧電廠的建設(shè)打好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。編碼系統(tǒng)的改進(jìn)點(diǎn)及效果分析，詳見表3。

表3 編碼改進(jìn)原因分析及效果

3.5 電廠標(biāo)識系統(tǒng)實施建議

根據(jù)國內(nèi)主要發(fā)電集團(tuán)在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方面的編碼經(jīng)驗，列出幾項編碼前置考慮事項：

（1）統(tǒng)一設(shè)備層次。編碼前需考慮所有電站的情況，并對設(shè)備進(jìn)行層級劃分。

（2）全面考慮情況。編碼前需考慮所有電站的機(jī)組、設(shè)備等情況，如最多有多少機(jī)組，會出現(xiàn)多少種機(jī)組共用的情況。

（3）統(tǒng)一設(shè)備命名規(guī)范。引用國際標(biāo)準(zhǔn)的同時需注意各電站實際的命名情況，各單位內(nèi)部專業(yè)或部門間就同一設(shè)備的命名存在不一致，在KKS項目實施之前，各單位應(yīng)由設(shè)備主管部門或相關(guān)部門牽頭編制廠內(nèi)設(shè)備中文命名規(guī)范，并對現(xiàn)場、各種工作票、操作票等不一致處統(tǒng)計并更改。

（4）統(tǒng)一設(shè)備編碼。為保證編碼的一致性，在引用國際標(biāo)準(zhǔn)的同時需對編碼的唯一性進(jìn)行約束。

（5）圈定編碼范圍。在編碼前需跟各單位劃定編碼范圍，便于后續(xù)工作的開展。

（6）適當(dāng)對信號進(jìn)行編碼。在編碼初期，建議不要對信號碼進(jìn)行大而全的編碼，可對重要且易發(fā)生故障的信號碼及對發(fā)電有重要影響的信號進(jìn)行編碼。

4 結(jié)語

電廠標(biāo)識系統(tǒng)的推廣應(yīng)用有望從根本上解決電力行業(yè)長期以來設(shè)備編碼不統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)性差等問題，提高電站設(shè)備資產(chǎn)管理水平，為早日實現(xiàn)數(shù)字化電站提供必要條件。本文主要結(jié)合KKS編碼規(guī)則、RDS-PP標(biāo)識系統(tǒng)特點(diǎn)及國內(nèi)編碼經(jīng)驗進(jìn)行了改造，不同的電廠可根據(jù)實際情況進(jìn)行編碼的治理。