電力行業設備異地遠程管理信息化建設的現狀與對策

內蒙古能源發電投資集團有限公司 王 紅

隨著我國的經濟和科技的進步，各行各業都得到了飛躍式的發展，我國已經成功邁進了信息化時代。各種各樣的數據資源已經變成了企業乃至社會發展不可忽視的資產，國有企業數字化轉型勢在必行，充分利用好這些數據資產可以幫助企業各個部門之間的高效溝通和合作，有利于企業工作效率的提升。目前，我國經濟正處于轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力的攻關期，而數字化技術的應用與發展，是目前推動中國經濟向好發展的重要途徑。隨著“數字中國”、“網絡強國”和“新基建”等國家重大戰略部署加快推進，國有企業積極推進數字化轉型同樣成為大勢所趨。加快國有企業數字化轉型，是建設一流國有企業的重要方式。

在當今社會，每個企業為了自身發展都非常注重資產管理，尤其是大型企業，更要對龐大的資產進行管理以提高企業的經濟效益。國有電力企業承擔了全國七成的發電量，需要管控的范圍廣、跨越的部門多，管理風險極大。另外，2019年底蔓延的疫情也給諸多企業造成了巨大沖擊。而通過各種數字化手段來進行業務自救，成了諸多企業在2020年的共同選擇。因此，研究國有電力行業設備異地遠程管理信息化建設具有重大意義。

電力行業設備異地遠程管理信息化的現狀及對策

電力行業的設備異地遠程管理信息化是對傳統的電力系統設備運維方式進行了升級和優化，具有較高的信息化、自動化和交互性水平。隨著電力行業信息化建設逐漸深入，現有生產作業方式對優化人員數量、提升工作效率、降低安全風險、節約管理成本等方面提出了更高的要求。“無人值守、少人值守”的設備異地遠程管理信息化技術目前還因多種原因未能在更多領域得到應用，同時存在已有部分可遠程讀取設備數據的企業受制于設備廠家與設備性能等各種原因，數據沒有應接盡接、數據質量較差、數據分析處理能力弱、速度慢等問題，特別是面對突如其來的新冠疫情，使得設備異地遠程管理信息化建設需求更加迫切，面對這樣的問題，電力行業企業也在積極改進，尋求解決辦法。

設備異地遠程管理信息化可以有效解決現場維護力量不足和技術水平薄弱的問題，幫助企業在疫情期間大大提升設備運維搶修效率。其優點就是能夠自動智能地對各種設備進行監測，一旦發現設備運行或缺陷問題可以在線上進行處理和解決，不但可以有效降低設備故障率，還可以縮短維修的時間，大幅提升電力企業的設備運維工作質量。

連續生產。連續生產的作業現場必須保證設備穩定，一旦設備停機將會造成不可挽回的損失。尤其是面對疫情的沖擊，一定要保證設備穩定運行，避免經濟損失。因此，針對疫情期間的持續生產問題，以智能技術應用支持連續生產為核心，幫助電力企業實現了設備的生產增效。其工作原理是平臺融合大數據、人工智能及虛擬現實技術，并利用多源異構數據的采集處理技術、異常事件自適應預警技術、故障自動定位技術等來進行關鍵設備的遠程監控。在新技術應用的支持下，不但遠程檢測準確性高，而且效率也得以保證，能夠實現信息互聯、智能決策、遠程服務和智能管理。在電力企業應用后，設備運維綜合成本可降低20～30%，人員效率、檢修作業效率、設備維護效率可綜合提升40～50%，提升產線產能利用率5～10%。

通用設備。具有標準化屬性特征，在通用設備的檢修運維中應用設備異地遠程管理信息化技術，更容易打造專家級運維團隊模式，有利于提升該領域專業水平。針對通用型設備運維問題，提供基于大數據技術的設備云醫生解決方案，為企業提供安全監管服務。其工作原理是能夠對動設備進行線上的健康監測，時刻監控著相關設備的一系列數據，一旦數據出現了異常，能夠通過大數據和云計算技術及時把數據傳輸到云服務中心，對設備進行集中的診斷和管理，解決了工作人員專業技術水平不夠或無法到場檢修設備的難題。

工廠物流。電力企業作為生產制造圍繞人、機、物、法、環，其中物料銜接既連接人和設備，又連接企業內外，是最容易受外界影響的環節。在疫情影響下，人員流動受限，物流裝備管理和維護遇到困難，裝備遠程運維方案可以有效解決這一難題，對生產現場恢復運轉提供支撐。通過工業互聯網平臺開展服務化轉型，圍繞疫情人員短缺、物流監控難等問題，提供了物流裝備遠程運維服務解決方案，為企業提供故障檢測和排除服務。

戶外作業。對于生產企業來說，對機械設備的維護是非常重要的環節。尤其是電力行業，其大多數設備都是進行戶外作業，戶外工作環境中的影響因素比較多，需要定期進行檢維修。但是受地理位置、天氣條件等影響制約，人工戶外作業的難度和風險大大增加。針對上述問題，可利用基于大數據技術的遠程運維解決方案，設備遠程運維解決方案通過無人機巡檢、異地監測、多地協作等方式，降低作業風險，同時實現從事后維修向預測性維保轉變，有效降低運維成本。

電力行業設備異地遠程管理信息化應用典型場景

當前，電力行業設備異地遠程管理信息化應用傾向于落地在優先民生服務及有顯著經濟效益和社會效益的項目中，典型的應用場景列舉如下：

一、電力供熱企業基于換熱站遠程控制技術建設統一調度指揮平臺

通過調度指揮平臺，實現對供熱管網回水、供熱二網閥門開度等設備的遠程控制。調度中心管理人員可以隨時調節、控制每個換熱站及公共建筑的電動閥門，來改變換熱站或公共建筑運行參數，調度管理人員也可以隨時遠程調整修改控制器的控制策略、控制參數和控制曲線，調整換熱站和公共建筑的用熱特性。同時可實現的功能如下。

設備反向控制。設備遠控技術可實現對閥門、泵、溫度/壓力等儀表設備實現反向控制與調節，真正實現按需供熱；換熱站控制。依據熱用戶的用熱需求，對換熱站循環泵出力、進回水閥門開度等進行模型計算，并依據計算結果進行設備控制和自動調節，提高供熱效率。換熱站的控制主要是對變頻循環泵的出力控制和進回水管道的閥門控制，通過遠程控制實現二次網的供水流量調節，進而控制小區的供熱需求。

單元樓控制。在小區單元樓入口進行調節裝置建設，按小區單元樓進行供熱的啟用、停用和開度調節，實現依據不同單元樓的建筑情況（層高、住戶數、面積等）進行差異化單元樓供熱；熱用戶側控制。在供熱入戶側進行遠程控制改造，并加裝溫度、壓力、流量、熱量測量裝置和遠程調節裝置，依據熱用戶所處供熱樓棟距離換熱站距離、采暖鋪設方式、樓宇節能保溫特性、用戶目標溫度、用戶面積等，進行個性化的室內溫度控制。同時，可根據環境溫度，結合最低供熱標準，通過對往年類似汽溫、同一樓宇的供熱溫度情況分析，預測出熱用戶的用熱情況，精準化控制用戶側進水流量，實現精準、經濟的供熱模式。

換熱站無人值守。在現有熱源供熱能力的基礎上，通過自動控制技術將熱量表與軟件管理平臺的協作，最終實現熱量計量及數據遠程采集傳輸和監控，集中遠程監控、精準供熱、管網平衡、遠程自控的目的，于供熱服務方面則達到實時監控、節能分析的智慧供熱狀態。可提高現有供熱系統運行效率和供熱安全，在保證室內舒適度的前提下，降低能源消耗，同時提升供熱服務水平。參照國內同類熱網智慧化改造的經驗和效果，可降低供暖季熱網熱耗降低5～10%。另外通過供熱系統設備管理與保修平臺的使用，可提升供熱系統運行可靠性，提高故障消缺及時率。

二、新能源遠程集中監控系統應用

按照“安全分區，網絡專用，橫向隔離，縱向認證”原則，在安全Ⅰ區部署實時計算服務器、接口服務器、操作員站等，實現安全Ⅰ區的基本監視和控制功能，采集風力發電機組、升壓站、逆變器、箱變等設備的數據；安全Ⅱ區部署歷史數據庫服務器，采集功率預測、電能量計量等設備的數據，通過標準的數據接口，將采集的風電場及光伏電站設備信息通過縱向加密裝置上傳到中心側，用來查看風電場側安全二區回傳的數據和數據存儲。通過建設遠程監控系統，實現實時、非實時數據采集與傳輸、數據計算與存儲、遠程監視與控制、五防系統、視頻監控、報警、報表、統計分析等功能構成新能源場站遠程集中監控工作模式，實現現場少人值守。功能如下：

遠程工程師站。遠程工程師站是遠程監控系統的管理核心，監控系統內所有設備，具有最高的優先級、最高的管理權限。遠程工程師站配有曲線系統、報表系統、電量統計系統、地理信息系統等；遠程操作員站。遠程操作員站是遠程監控系統的監控核心，實時監控系統內所有設備。遠程操作員站配 有曲線系統、報表系統、電量統計系統等。

數據采集。采集設備數據主要包括：風機運行狀態信息、運行數據、模擬量數據、開關量數據、故障信息；光伏陣列逆變器數據、匯流箱數據；新能源電站的升壓站綜合自動化系統的運行數據；箱變實時數據；24小時短期預測數據、0～4小時超短期預測數據等功率預測數據；AGC/AVC系統的數據包括有功執行日計劃、有功/無功控制狀態等信息；各計量電度表的有功電度、無功電度等信息。

國有企業數字化轉型過程中，建設簡單便捷、智能高效、安全有序的生產場景服務，通過大數據分析和人工智能，將海量數據轉化為驅動企業數字轉型、管理智能化的內在驅動力將是順應時代潮流的趨勢。電力行業設備異地遠程管理信息化方案不但能提高電力行業的安全生產水平，也能幫助企業節約電力企業運營過程中的成本，提高工作效率。除了設備資產的異地遠程管理，工業互聯網思維在研發設計優化、生產過程優化、安全生產以及節能減排等場景也發揮了巨大的作用。新一代信息技術因其高效、準確和便捷的特點，必將對我國電力行業的變革起到推波助瀾的作用。