考慮負荷側的變電運維精細網格化管理系統的設計與開發

張慧麗　張姝　張中原　張志豪

關鍵詞：變電運維精細網格化管理系統；負荷側；新能源消納

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）03-0047-04

1 概述

每年電力企業均會發布變電專業精益化管理評價工作方案，對所管轄的變電站進行精益化管理水平進行評價。

變電運維精益化管理是一種科學合理的管理方法，能夠實現電力企業內部管理制度的優化，確保各項管理工作的有效落實，降低變電運維事故，實現變電運維工作效率的全面提升；能夠實現變電運維各個環節的有效銜接，并做好內部資源的協調配置，降低資源損害，提高資源利用效率，實現企業經營效益的提升。對電力企業發展具有深遠意義。

為了使變電運維精細網格化管理系統能夠滿足電力公司的實際需求，項目團隊以某變電站為調研對象，對變電運維工作實施全面調研，變電運維主要管理對象包括：安全器具管理、防汛管理、消防管理、安全活動、防小動物管理、班組人員業務培訓、參加計劃內培訓和演練、紅外測溫、績效考核、周邊環境提升、車輛、其他記錄、臨時性工作。為了消納接入的新能源電力，變電站考慮接入負荷的用電情況，分析用戶的用電數據，為用戶推廣符合電價政策的方案，促進新能源電力消納，助力國家“雙碳”目標的實現。

2 考慮負荷側的網格化管理

網格化管理模式應用于變電運維班日常管理，需要對變電運維工作進行劃分。

專項管理工作對變電站的日常管理起到了監督整改的積極作用，也是網格化運維管理的劃分依據。

在專項管理工作進行中，評估專家會對變電站各項管理工作按照精益化管理標準進行評價，對優秀經驗進行推廣，并指出需要整改的地方，保證變電站安全生產必需的管理環節，并記錄日常管理數據及照片資料。變電站生產操作要嚴格按照電力系統安全生產管理規定進行日常標準化安全管理。

運維班日常工作中統計接入變電站的負荷的用電情況，收集用電數據，分析用電數據，為用戶提供既能夠節省用電經費，又能夠充分消納新能電力的用電方案。

3 變電運維精細網格化管理系統的設計與開發

項目開發前選擇一個恰當且適合的架構體系會事半功倍，網絡上軟件系統大致可以分為B/S和C/S結構[1]。本系統主要采用B/S 體系結構，B/S 結構是WEB興起后的一種網絡結構模式，這種模式統一了客戶端，將系統功能實現的核心部分集中到服務器上，簡化了系統的開發、維護和使用[2]。

3.1 系統目標

本系統主要是為電力企業的日常管理進行設計的，同時為了保證系統能夠長期、高效、安全、穩定、可靠的運行，系統應滿足以下性能需求和目標：

1） 完全響應式布局，支持電腦、平板、手機等主流設備運行；

2） 支持按鈕及數據權限，可自定義角色數據權限；

3） 界面美觀，操作簡單、便捷；

4） 實現基本任務流程；

5） 系統處理數據的準確性和及時性；

6） 系統的易用性和易維護性。

3.2 系統層次分析

本系統基于開源系統，采用MVC的設計模式[3]。M是指業務模型，V是指用戶界面，C則是控制器，使用MVC的目的是將M和V的實現代碼分離，從而使同一個程序可以使用不同的表現形式。具有耦合性低，重用性高，可維護性高等特點[4]。

3.3 功能設計

根據以上分析，系統開發的核心在于任務的分發和管理，出于此核心需求，單純的任務管理無法滿足這一基本需求，還需要考慮人員的分組等外界約束條件，因此本套變電運維精細網格化管理系統的總體設計如圖1所示，包含任務管理，用戶角色管理，權限管理，系統管理和安全手冊五大功能，其下含有若干小功能。

3.3.1 任務管理

任務管理是變電運維精細網格化管理系統的核心功能。包含添加任務、分配任務、正常管理、隱患管理。

主要功能是站長根據工作計劃添加任務或臨時任務然后經由組長分發，最后由班組執行上報結果。班組執行過程中若無隱患則填表執行正常管理，若有隱患則填表執行隱患管理報備并嘗試解決，解決后則執行正常管理，仍未解決將上報組長，待專人處理。任務流程圖如圖2所示。

在變電站這種高危場所下，對隱患是零容忍，所以對隱患的發現及處理更是重中之重。系統隱患管理功能中對隱患的解決流程做出了細致的劃分——隱患發現人、發現時間、隱患照片、是否解決、解決方式、解決后照片，以確保萬無一失。

3.3.2 用戶角色管理

用戶角色管理功能是系統的重要功能，包含員工管理、角色管理、分組管理。主要作用是為任務管理做輔助，管理員工的增刪，調整員工的職位，分配員工的組別，確保各項管理工作的有效落實，降低變電運維事故，實現變電運維工作效率的全面提升，對電力企業發展具有深遠意義。

3.3.3 權限管理

權限管理模塊主要有兩個功能，權限管理和身份認證，前者為不同角色分配不同的系統權限，可以做增刪。后者，則根據登錄賬號的角色給予相應的權限。

權限管理給予了變電運維精細網格化管理系統權限層級，各個角色只能訪問對應層級的資源，更加便于管控和調配。

3.3.4 系統管理

系統管理功能主要包含密碼修改、退出系統和公告管理。前兩者為系統的安全功能，避免員工因忘記退出或密碼泄露造成機要照片走漏。后者為通告功能，在該模塊內，管理員可以發布公告等信息。當公司有重要信息發布，就可以在該模塊快捷發布。管理員可對內容進行編輯，進行發布，在發布的信息中除了主要內容外還附加上發送人姓名和日期等信息。員工只具有查看的權限。

3.3.5 安全手冊

這一功能旨在讓每一名員工熟悉公司的各項安全管理制度、工藝安全技術規程、設備安全操作及維護規程等。同時，會羅列變電站的標準安全管理規程、帶電操作安全規程、設備檢修安全規程和安全檢查等。斷路器的設備出廠銘牌齊全并清晰可識別，沒有油污灰塵的污染，斷路器的運行編號、相序標識齊全清晰可識別，斷路器支架有沒有銹斑和變形等，斷路器連接法蘭和螺栓沒有銹斑、脫落的油漆，接地線沒有松動、銹斑，斷路器的安裝基礎沒有下沉和被破壞的現象。

3.4 數據庫設計

通過對變電運維精細網格化管理系統的需求分析，數據庫應采用關系型數據庫[5]。關系型數據庫可減少數據大量重復問題，優化數據庫結構，避免數據冗余，減少算力流失，降低算力平臺負載。核心數據庫表中的用戶表、任務表、任務分配表和隱患表的結構如表1～表4所示。

用戶表主要用來存儲各個用戶的基本信息：用戶名、姓名、密碼、手機號以及用戶類型。數據表結構詳細如表1。

任務表用來存儲站長發布的任務細節：任務名稱、任務類型、任務描述和由系統生成的任務生成時間等。數據表結構詳細如表2。

任務分配表用來存儲組長分配給組員的任務明細：任務開始時間、任務結束時間、任務地點、任務負責人。數據表結構詳細如表3。

隱患表用來存儲任務執行中發現的隱患詳細信息：對應任務的id、隱患名稱、發現時間、地點、隱患說明、發現人、隱患照片、是否解決、解決后照片。數據表結構詳細如表4。

3.5 設計實現

網站頂部為TOP欄，左側為菜單導航欄，中間則為操作和展示區。

TOP欄：主要為和賬戶相關功能：個人中心、修改密碼、切換布局、退出登錄等。

導航欄：包含網站的各種功能，不同角色的功能各不相同，超級管理員賬戶的功能為首頁、系統管理、任務管理、系統監控、系統工具和實例演示。管理員和普通賬戶的功能則為首頁、任務管理、用戶角色管理、權限管理、系統管理和安全手冊。

站長驗證登錄后可以分配權限信息、設置小組、調整人員、發布任務、發布公告、更改首頁信息等。

站長發布任務得從任務管理中的任務界面添加任務詳情：任務名稱、任務類型、任務描述，生成時間由系統自動生成。然后交由組長，組長由任務管理中的任務分配功能來分配具體任務給組員。組員在執行完成后反饋任務情況：是否有隱患、是否解決，有隱患則去隱患管理功能中填寫表單。隱患表單內容詳細、精確，確保萬無一失。移動端界面通過響應式布局動態適應而來。任務管理界面、任務分配界面、隱患管理界面、移動端界面分別如圖3～圖6所示。

4 結論

變電運維精細網格化管理系統的任務管理功能實現了變電站日常任務的管理線上化，確保各項管理工作的有效落實。用戶角色管理功能確保各項管理工作的有效落實，降低變電運維事故，實現變電運維工作效率的全面提升。權限管理保證了系統的秩序性，助力電力企業內部管理制度的優化。系統管理功能確保了系統的安全穩定。安全手冊則為員工安全提供了一份保障。變電運維精細網格化管理系統起到了對變電站日常管理監督整改的積極作用，促進電力公司精益化管理水平的提高。系統能夠添加新能源接入數據監測、用戶用電數據監測等數據收集任務，為新能源消納提供數據分析基礎。