電網工程綠色設計集成化管理探析

潘金生　張武　荊培波

摘要：電網工程綠色設計是電力行業可持續發展的重要保障，綠色化設計需要從整體出發，對各個環節進行綜合考慮，最大限度地實現工程的環境效益、經濟效益和社會效益。電網工程綠色設計貫穿于項目始終，管理難度大，需要實施集成化管理，提高管理效率。文章對電網工程綠色設計集成化管理相關內容進行了分析。

關鍵詞：電網工程；綠色設計；集成化管理；標準化設計；電力行業 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM71 文章編號：1009-2374（2016）20-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.039

1 電網工程綠色設計概述

1.1 電網工程綠色設計概念

電網工程綠色設計是以工程預期目標的實現為前提，根據3R原則，從電源接入、電網建設運行和需求側管理三方面采取的一系列集成設計方法，確保生產、運營和維護階段均能滿足可靠、節能、低污染、低輻射、低諧波的綠色目標。

1.2 特征分析

與其他綠色設計不同，電網工程綠色設計有其自身的行業特征，主要表現在：

1.2.1 設計范圍。傳統綠色設計只考慮某件產品生產過程的綠色設計，而電網工程包含發電、輸電、配電和售電四個環節，設計時要從整體出發，建立系統觀點，確保工程整體設計達到最優化。

1.2.2 設計主體不同。電網是國民經濟發展的基礎，其設計工作主要由供電公司完成，在設計過程中需要對工程的經濟效益和社會效益進行高度重視，綠色設計方案一旦審批通過，就會獲取政府部門的大力支持。

1.2.3 設計意義。電力是經濟發展的重要動力能源，其綠色設計實施程度，對我國經濟可持續發展具有重要意義。作為動力性能源，其節能帶來的影響是巨大的，不僅局限在行業本身。

1.3 設計原則分析

1.3.1 環境原則。環境原則是指選擇對環境影響較少的材料，降低能耗。減少短缺原材料的使用量，尋找其他替代品；選用相容性好的材料，方便循環使用；不使用有毒材料；原材料的存放、運輸、施工現場等都要進行優化，減少不必要的能量消耗。

1.3.2 技術性原則。電網工程設計時，要對變電站、輸電線路進行科學考慮，減少線路走廊寬度，增加凈空距離。具體可采用同塔雙回、V型絕緣串、同塔多回、加高鐵塔等多種方式，除滿足功能要求外，還能減少對周邊環境的影響。

1.3.3 經濟性原則。電網工程設計不僅要考慮產品性能，還應控制生產成本，減少電網企業的經濟負擔，提高其經濟效益。電網工程設計時，盡量采用原狀土基礎，減少開挖土體；深埋基礎、高低腿塔及主柱加高基礎的實用，能維持原有的地形地貌，減少開挖，提高工程的經濟效益。

2 電網工程綠色設計的集成化管理

2.1 實施集成化管理的必要性分析

電網工程管理具有如下特點：管理時間跨度長，可貫穿整個工程項目的全生命周期；涉及多方人員，如工程建設方、設計方、發電方、輸配電方、需求方以及社會公眾方等；管理過程復雜，需要對電網運行過程進行實時監控，對電力營銷過程中的反饋進行及時處理，實現不同部門之間的管理無縫對接；管理空間跨度大，包括發電到終端用戶的廣大領域。針對電網工程的特點，采用集成化信息管理十分必要。

2.2 電網工程集成化綠色管理信息系統

2.2.1 集成化綠色管理流程。傳統信息系統的業務流程是固化的，流程中任一環節的變動將導致整個信息系統發生改變，這一流程系統難以滿足電網工程集成化綠色管理系統靈活性和動態性的要求，需要建立業務流程模型與具體軟件分離的結構，以應對業務流程可能的變化。鑒于此，筆者認為應建立以工作流技術和分布式系統構架為基礎的新型管理系統。工作流技術是在Petri網的基層上形成的，Petri網結合顏色擴展、時間擴展和層次擴展功能，更適用于直觀描述工作流過程，已經在電力行業軟件的建模和設計領域得到廣泛應用。

2.2.2 電網工程綠色管理參與方職能概述。設計是項目的龍頭，設計質量的好壞直接影響項目的運行和成本。設計單位的職能是按照既定目標設計工程，為編制施工預算、工程量、進度計劃等提供參考；設計單位的職能可概括為配合施工工作、設計交底和工程驗收。工程建設單位負責工程總圖、施工組織設計的審查工作，按照規定組織施工，復雜工程的安全管理工作。發電側是綠色設計的有機組成部分，需要對電源點的清潔性、穩定性進行充分考慮；需求側主要是終端用電客戶，其消費理念和滿意度對電網工程綠色設計起到了評判作用，一定程度上可促進綠色設計的發展。公眾是電網工程綠色設計的受眾群體之一，具有監督電網建設的權利，也是電網工程綠色設計的主要推動力量。

2.2.3 電網工程綠色設計集成化管理系統。電網工程綠色設計集成化管理系統需要對電網工程進行長時間追蹤，從綠色設計階段，經歷建設期和漫長運行期后，進入項目報廢為止，這就對數據管理系統提出了較高的要求。本文介紹的電網工程集成化管理系統結構如圖1所示：

各部分功能如下：（1）通訊層是數據傳輸、信息傳遞的物理載體，包括萬維網、電力系統專網和電話通信網。（2）數據層是所有信息系統的根本，全面、及時、準確的數據是系統運行的基礎，處理數據主要包括設計期、建設期、運營期、報廢回收以及其他相關信息。（3）中間件是對人員、物資進行優化調度，是各方人員參與綠色管理的系統入口，并根據不同單位的職能分配相應的操作權限。數據交換平臺使不同部門的數據實現了高校傳輸和共享，消除信息孤島，提高管理效率。工作流引擎服務用于解析業務流程定性，為集成化管理提供正常服務。以上各項模塊可采用SOA的理念進行架構，并結合多智能體技術相關算法和模型，提高系統的有效性和靈活性。（4）應用層，基礎數據維護工具可對工程各個階段的管理信息進行錄入、修改、更新或刪除操作。呼叫中心則是接聽工作人員或其他人員的故障保修電話；業務管理信息系統是集成化管理的體現，主要用于啟動電網工程的管理流程、處理結果、接受反饋、查詢統計等。實時監控平臺是對可能造成污染、損害、降低資源利用率以及其他破壞公眾利益的行為進行監督管理的系統。安全預警決策能對突發事件進行應急處理；激勵機制和綜合評價模塊主要用于解決沖突、績效考核等。（5）安全保障體系，包括防火墻、數據備份、數據恢復機制和殺毒軟件等，是保障網絡和數據安全的重要手段。（6）標準化體系。將電網工程集成化管理形成標準和規范，盡可能采取國際或國家規定的標準，為外部程序的整合和數據共享提供保障。

3 電網工程綠色設計集成化管理推廣

3.1 政府方面應采取的措施

政府與電網建設單位之間的利益為博弈關系，政府不僅關注當前經濟社會的運行狀況，更要關注社會可持續發展的環境資源問題，因此政府對電網建設單位的要求就是兼具發展經濟和保護社會環境雙重責任。電網建設單位在設計時，考慮的首要因素是經濟效益，雙方之間的利益存在一定的沖突。

3.2 電網建設單位應采取的措施

建設單位與設計單位之間在電網工程綠色設計上是合作關系，建設單位主要通過合同規定向設計單位支付設計費。現行計費模式以批準的設計概算為基數，再按照一定比例計算設計費；這一計費模式沒有調動設計單位進行設計改進的積極性，需要建設單位與設計單位共同承擔設計風險，共享綠色設計節約投資利益，才能激勵設計單位的主動性，不斷改進方案，設計滿足綠色電網技術要求的電網工程。

3.3 設計單位應采取的措施

設計單位對內部員工應采取一定的激勵措施，提高設計人員改進技術的積極性。設計單位應明確激勵指標，從員工投入和產出兩方面進行評價，投入方面主要包括員工努力程度、技能職稱、勞動時間等；產出指標則包括產品質量、貨物數量、產品性能改進、專利獲得、銷售額、利潤、利潤率、投資回報率等。就電網工程設計來說，設計單位主要是提供滿足綠色電網性能的設計圖紙，因此這是最主要的激勵指標。激勵方式較多，物質層面的激勵形式有績效獎金、股權激勵；精神層面的激勵有培訓激勵、晉升激勵和情感關注。設計單位應結合實際情況將多種激勵方式結合使用，最大限度地調動設計人員的專業潛能和創新性。

4 電網工程綠色設計實施保障

4.1 綠色設計評價

電網工程綠色設計效果需要通過綜合評價進行判斷，評價時選擇和確定指標體系是前提保障。選擇評價指標時，應堅持科學性、可操作性、動靜結合、定性與定量結合、系統性、獨立性的原則，構建科學的評價體系，提高電網工程綠色設計的可行性。

4.2 標準化設計的應用

標準化設計增強了電氣設備的統一性，規范了設備的使用，為清潔材料的使用提供了平臺；為集中招標提供了便利，降低了工程建設和運營成本；有利于工程建設進度的提升，增強了電網的安全性和穩定性。當然，標準設計還存在一些缺陷，與綠色設計存在一定差距，如標準設計對材料設備的規定僅從技術層面考慮，對參數方面考慮較少，增加了設備成本控制難度，不利于綠色技術的推廣。對此，本文認為，應進一步完善標準設計體系，將技術與資源、環境等相結合，提高電網工程設計的綠色化程度；推廣新材料、新技術、新工藝的使用，充分利用先進技術提高設計水平。

5 結語

電網工程是電力系統的重要組成部分，綠色設計理念的采用不僅能有效提高電網工程的效益，還為整個電力系統的發展提供了新的方向。電網工程綠色設計是一個專業的、復雜的、系統的、長期的、可變的工程，傳統管理方式無法滿足現代設計的需要，對其進行集成化管理是必然趨勢。本文基于現階段電網企業設計的特點和需要，構建了集成化管理系統，并對系統各組成部分功能進行了詳細論述，希望能為電網工程設計參與人員提供一定借鑒。

參考文獻

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