國網(wǎng)浙江省電力有限公司杭州供電公司 鐘 劍

目前，多數(shù)電力企業(yè)已利用信息化技術(shù)，建設(shè)包含設(shè)備信息采集、狀態(tài)趨勢監(jiān)測和評價(jià)、智能維護(hù)與檢修、設(shè)備歷史數(shù)據(jù)共享等功能的數(shù)字化技術(shù)平臺。通過電力設(shè)備信息技術(shù)平臺，可基于設(shè)備現(xiàn)場運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的計(jì)算、挖掘及分析，利用設(shè)備可靠性評估模型，實(shí)現(xiàn)設(shè)備可靠狀態(tài)的監(jiān)測、評估、警示及運(yùn)維管理。

提升電力設(shè)備可靠性是保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵和重要途徑，也是我國電力企業(yè)快速發(fā)展的重要助力。因此，某公司已開展了電力設(shè)備可靠性提升方面的多種探索?；谀彻驹陔娏υO(shè)備可靠性提升工作中的經(jīng)驗(yàn)和成效，本文詳細(xì)介紹了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量電力設(shè)備可靠性的對策和途徑，并對未來的工作方向進(jìn)行了探討和思考。

1 電力設(shè)備可靠性數(shù)據(jù)采集與交互手段改進(jìn)

電力設(shè)備可靠性相關(guān)數(shù)據(jù)的采集與交互，是進(jìn)行可靠性監(jiān)測與評估的前提。只有獲取針對性的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，才能保證電力設(shè)備狀態(tài)、故障或潛在風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果的可信、可用。與此同時(shí)，隨著電力設(shè)備使用周期的延長，整個(gè)電力企業(yè)中電力設(shè)備的故障、失效和維修數(shù)據(jù)等可靠性數(shù)據(jù)的累積量將越來越多，數(shù)據(jù)篩選與治理對于提升工作效率十分必要。

傳統(tǒng)的可靠性數(shù)據(jù)采集，是首先定義各單位、各部門、各設(shè)備及部件的數(shù)據(jù)采集規(guī)則，然后按照該規(guī)則對不同數(shù)據(jù)源的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、登記并組成數(shù)據(jù)庫。在此過程中，對數(shù)據(jù)采集規(guī)則的定義是保證獲得高質(zhì)量數(shù)據(jù)的前提[1]。具體可以從電力設(shè)備邊界與分級以及數(shù)據(jù)種類兩個(gè)方面進(jìn)行定義。其中，電力設(shè)備邊界與分級是為了從設(shè)備的角度劃分?jǐn)?shù)據(jù)，避免不同設(shè)備之間采集數(shù)據(jù)的重疊與誤用。例如，某公司根據(jù)電力設(shè)備的使用位置，按照行業(yè)、業(yè)務(wù)類別、裝置、單元、系統(tǒng)對其進(jìn)行分類，而設(shè)備又可以分為單元、子單元、部件/可維修單元，以及配件等級別，如圖1所示。同時(shí)，在實(shí)際工作中，某公司從設(shè)備狀態(tài)的角度出發(fā)，針對設(shè)備故障與維修的數(shù)據(jù)，將其分類為故障識別數(shù)據(jù)、故障特征數(shù)據(jù)、維修識別數(shù)據(jù)、維修信息、維修資源、維修時(shí)間等，這樣做可以避免設(shè)備不同可靠性數(shù)據(jù)間的混淆。

圖1 電力設(shè)備信息分級體系

隨著電力設(shè)備智能化程度的不斷提高，電力設(shè)備本身也可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的態(tài)勢感知，設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集手段也應(yīng)隨之改進(jìn)，原本需加裝傳感與傳輸裝置的采集手段逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)直接傳輸，因而采用信息互聯(lián)功能可使智能電力設(shè)備作為獨(dú)立個(gè)體與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息實(shí)時(shí)的全面采集[2]。

2 電力設(shè)備可靠性監(jiān)測技術(shù)提升

電力設(shè)備可靠性是設(shè)備可用性、穩(wěn)定性與耐久性等特點(diǎn)的體現(xiàn)，是具有生命周期特征的設(shè)備固有屬性。盡管在以前的電力設(shè)備可靠性相關(guān)工作中，會對電力設(shè)備進(jìn)行周期性檢測，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，但還是存在問題發(fā)現(xiàn)不及、人員工作量大等問題。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及其在電力設(shè)備運(yùn)維工作中的廣泛應(yīng)用，某公司積極探索如何利用“互聯(lián)網(wǎng)+”提升電力設(shè)備可靠性監(jiān)測技術(shù)。

目前，基于互聯(lián)網(wǎng)+電力設(shè)備可靠性監(jiān)測，主要開展了以下幾部分的工作探索。

第一，可靠性數(shù)據(jù)云存儲。利用分布式存儲方式及云端分析模式，共享各地電力設(shè)備的數(shù)據(jù)，避免數(shù)據(jù)庫冗余問題，高效調(diào)取和分析數(shù)據(jù)。

第二，全景式實(shí)時(shí)監(jiān)測運(yùn)行狀態(tài)。利用模塊化形式全景展示設(shè)備信息，將設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)進(jìn)行可視化展現(xiàn)。同時(shí)可以利用安全分析技術(shù)合理判斷信息的準(zhǔn)確性，并且在數(shù)據(jù)庫中錄入校核過的信息，保障電力設(shè)備運(yùn)行的安全性，優(yōu)化維護(hù)管理效果[3]。

第三，交互應(yīng)用。電力設(shè)備信息通常是在設(shè)備智能監(jiān)測平臺中進(jìn)行交互應(yīng)用，數(shù)據(jù)交互的方式和種類有多種，并且隨著大數(shù)據(jù)和人工智能等數(shù)據(jù)分析應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，多目標(biāo)信息融合、大數(shù)據(jù)挖掘分析，以及數(shù)字可視化可以用于電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與展現(xiàn)。

3 電力設(shè)備可靠性評估方法優(yōu)化

在電力設(shè)備可靠性工作中，某公司為避免電力設(shè)備在運(yùn)行過程中的安全問題，也初步探索了基于各種模型算法的電力設(shè)備可靠性評估途徑。

其中模擬法和解析法是較為常用的電力設(shè)備可靠性評估方法。前者針對一些復(fù)雜的電力設(shè)備狀態(tài)，難以建立數(shù)學(xué)模型，可通過隨機(jī)模擬方法估算電力設(shè)備的狀態(tài)指標(biāo)，并且隨著模擬法使用次數(shù)的增加，電力設(shè)備可靠性評估值會更加精確。后者則是通過建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，并依據(jù)模型計(jì)算確定電力設(shè)備可靠性指標(biāo)，但是解析法模型具有清晰的物理概念，對于較為復(fù)雜的設(shè)備系統(tǒng)，使用該方法進(jìn)行解析計(jì)算的難度較大。

有研究者提出基于圖形化編程語言搭建虛擬設(shè)備工程平臺，并通過該平臺對電力設(shè)備可靠性進(jìn)行評估。該平臺利用電力設(shè)備的可靠性原理，通過可靠性評價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)合設(shè)備模擬試驗(yàn)等功能，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備可靠性的高效準(zhǔn)確評價(jià)。該平臺從原理上綜合了可靠性評估的模擬法和解析法，屬于一種混合方法。

4 電力設(shè)備可靠性智能平臺建設(shè)與優(yōu)化

上述的電力設(shè)備可靠性相關(guān)工作，都需要基于一個(gè)集信息化、數(shù)字化為一體的技術(shù)平臺，因此，電力設(shè)備可靠性信息化平臺建設(shè)必不可少。基于信息化、互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)智能化的電力設(shè)備可靠性信息平臺，可實(shí)現(xiàn)智慧管理平臺與電力設(shè)備信息化平臺間的互聯(lián)互通，更好地完成電力設(shè)備相關(guān)信息的融合。要讓企業(yè)管理更智慧、設(shè)備監(jiān)測更精準(zhǔn)，需要找準(zhǔn)結(jié)合點(diǎn)，這就需要在平臺集成度、智能性、便捷性、高效性方面進(jìn)行研究。隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的飛速進(jìn)步，電力系統(tǒng)與設(shè)備的智能化、數(shù)字化程度也正呈躍遷式發(fā)展，某公司也正在探索基于數(shù)據(jù)治理、高階智能等數(shù)智賦能手段的工作平臺，具體工作包括以下幾個(gè)方面。

一是優(yōu)化集成平臺的數(shù)據(jù)架構(gòu)與功能架構(gòu)。電力設(shè)備信息化平臺會面臨很大的數(shù)據(jù)流量，包括企業(yè)資源數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行信息數(shù)據(jù)，以及決策數(shù)據(jù)等，對應(yīng)的數(shù)據(jù)感知層、管理層與訪問層都存在差異，需要對平臺的數(shù)據(jù)架構(gòu)進(jìn)行重建和優(yōu)化。且平臺集成多部門功能需求，因此還需要對平臺的功能架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。例如，可以通過嵌入設(shè)備可靠性相關(guān)的監(jiān)測、決策、執(zhí)行、反饋等數(shù)據(jù)，并在相應(yīng)的管理板塊對設(shè)備現(xiàn)場工作進(jìn)行及時(shí)督促、提醒與記錄。

二是提升電力設(shè)備及信息平臺的智慧化水平。電力設(shè)備的智慧化過程是一個(gè)長遠(yuǎn)且復(fù)雜的工程，可根據(jù)智能設(shè)備技術(shù)發(fā)展持續(xù)提升設(shè)備智慧化。通過電力設(shè)備智能化，可滿足信息平臺的就近計(jì)算理念，降低平臺的集中數(shù)據(jù)計(jì)算量。借助人工智能前沿研究成果，可以持續(xù)優(yōu)化信息平臺的智慧化水平，推進(jìn)決策與執(zhí)行活動(dòng)從“輔助治理”到“基層智治”的智慧化躍升，推進(jìn)電力設(shè)備可靠性從“經(jīng)驗(yàn)判斷”向“數(shù)據(jù)分析”的預(yù)測性轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的電力設(shè)備可靠性。基于電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、退化模型、可靠性評估與預(yù)測等技術(shù)，建設(shè)智慧專家決策系統(tǒng)，對設(shè)備可靠性信息進(jìn)行深度數(shù)據(jù)挖掘，并進(jìn)行智慧決策處理。

三是開發(fā)設(shè)備管理的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端。開發(fā)運(yùn)行流暢、界面友好的電力設(shè)備可靠性工作的移動(dòng)App。第一步要做的是對整個(gè)信息化平臺的數(shù)據(jù)與功能進(jìn)行合理篩選，例如可以撿取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)與決策數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)移動(dòng)終端的設(shè)備監(jiān)測與預(yù)警功能。本單位在移動(dòng)客戶端開發(fā)中，將設(shè)備信息平臺中的可靠性模塊，通過手機(jī)App 的形式，作為設(shè)備現(xiàn)場工作人員的移動(dòng)辦公窗口，實(shí)現(xiàn)智慧決策與在線處理的一體化操作。

5 完善電力設(shè)備可靠性工作體系

電力設(shè)備可靠性工作的開展，必須基于一個(gè)科學(xué)的可靠性工作體系。本公司借鑒行業(yè)內(nèi)其他企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)，從以下幾方面開展了電力設(shè)備可靠性工作體系的完善工作。

一是打通設(shè)備可靠性提升鏈路、優(yōu)化工作人員組成。針對電力設(shè)備可靠性提升工作中存在的溝通不暢、工作跨度大、各單位部門間響應(yīng)不及時(shí)等問題。在整個(gè)企業(yè)中明確設(shè)備可靠性提升目標(biāo)以及責(zé)任主體，進(jìn)而對電力設(shè)備可靠性工作結(jié)構(gòu)做出針對性調(diào)整，優(yōu)化工作人員組成。并且推動(dòng)實(shí)際工作組織有效地嵌入設(shè)備相關(guān)部門，讓先進(jìn)的技術(shù)手段和理念有效、全面地覆蓋電力設(shè)備可靠性提升的實(shí)際工作中，構(gòu)建科學(xué)的電力設(shè)備可靠性工作體系并持續(xù)優(yōu)化。

二是提升隊(duì)伍整體專業(yè)素養(yǎng)。加強(qiáng)電力設(shè)備可靠性工作人員隊(duì)伍建設(shè)、提升隊(duì)伍專業(yè)水平的根本是優(yōu)化技術(shù)人才的培育、選拔、管理與任用。進(jìn)行包括設(shè)備可靠性理念、設(shè)備可靠性工作體系、設(shè)備工程師/系統(tǒng)工程師職責(zé)、設(shè)備可靠性提升工作流程和要求等基礎(chǔ)知識的培訓(xùn)，持續(xù)提升隊(duì)伍整體專業(yè)素質(zhì)。選拔思想覺悟高、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)且具有高質(zhì)量設(shè)備可靠性理念的一線員工進(jìn)入電力設(shè)備可靠性提升隊(duì)伍，并根據(jù)其專業(yè)背景安排相適應(yīng)的設(shè)備相關(guān)工作，以此來不斷提升電力設(shè)備人才隊(duì)伍的專業(yè)素養(yǎng)。

三是建立整個(gè)企業(yè)的電力設(shè)備可靠性專業(yè)委員會及專家隊(duì)伍。建立以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，以專業(yè)為抓手的設(shè)備管理策略，通過建立設(shè)備可靠性專業(yè)委員會及專項(xiàng)運(yùn)作機(jī)制，加強(qiáng)設(shè)備可靠性提升的工作基礎(chǔ)。通過專業(yè)委員會及專家隊(duì)伍建設(shè)，集中企業(yè)優(yōu)勢人力資源，促進(jìn)設(shè)備可靠性管理技術(shù)資源的共享，解決設(shè)備運(yùn)行中的可靠性難題，推動(dòng)重大設(shè)備問題和共性技術(shù)問題的研究分析。

四是在企業(yè)中建設(shè)并強(qiáng)化設(shè)備可靠性全過程監(jiān)督鏈路。在實(shí)際的電力設(shè)備可靠性監(jiān)測、維護(hù)與管理工作中，應(yīng)建設(shè)并強(qiáng)化全過程監(jiān)督鏈路，將電力設(shè)備各環(huán)節(jié)中可靠性特征參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，加強(qiáng)電力設(shè)備各相關(guān)專業(yè)的協(xié)同，打通設(shè)備各環(huán)節(jié)的信息共享渠道，加強(qiáng)工作人員對各環(huán)節(jié)內(nèi)設(shè)備狀態(tài)的相關(guān)性的重視和敏感度，強(qiáng)化設(shè)備關(guān)聯(lián)性缺陷的排查治理。

五是加強(qiáng)電力設(shè)備可靠性工作的智慧化與標(biāo)準(zhǔn)化程度。目前，某公司的設(shè)備運(yùn)行與管理越來越智能化，相應(yīng)的工作體系也應(yīng)該與傳統(tǒng)電力有所不同。因此，借助電力設(shè)備可靠性管理智能平臺具有設(shè)備狀態(tài)分析與評估功能，某公司在逐漸將傳統(tǒng)電力被動(dòng)的事后處理轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的預(yù)防性處理，并對相應(yīng)的工作流程與制度、人員作業(yè)規(guī)范進(jìn)行重新修訂，并對工作組織架構(gòu)不斷優(yōu)化，以適應(yīng)智慧化發(fā)展趨勢。同時(shí)，某公司依據(jù)電力設(shè)備可靠性相關(guān)的國家及行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立統(tǒng)一的工作流程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立重要電力設(shè)備分級管理制度以及各設(shè)備的可靠性指標(biāo)，并全面推廣設(shè)備可靠性指標(biāo)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備可靠性提升過程的最優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化。同時(shí)，要求各相關(guān)部門在實(shí)際工作中監(jiān)督整體設(shè)備可靠性狀況，并依據(jù)實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)的問題，持續(xù)優(yōu)化設(shè)備可靠性的標(biāo)準(zhǔn)化工作。