配電網(wǎng)工程數(shù)字化管理探究
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摘要：近年來，配電網(wǎng)投資增長較快，配電網(wǎng)工程建設(shè)任務(wù)也日益繁重。針對配電網(wǎng)工程投資管理不夠精準(zhǔn)、過程管控較為粗放等問題，基于國網(wǎng)SG－UAP平臺(tái)，將配電網(wǎng)工程建設(shè)過程中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和安全管控內(nèi)容進(jìn)行一體化構(gòu)建，提出配電網(wǎng)工程精益化管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)工程精準(zhǔn)投資、現(xiàn)場安全精細(xì)管控、建設(shè)過程精益管控。
關(guān)鍵詞：全過程；工程安全；數(shù)字化
0引言
配電網(wǎng)作為我國電網(wǎng)的關(guān)鍵組成部分，承擔(dān)著供電的重要任務(wù)，配電網(wǎng)工程的質(zhì)量直接影響供電安全。在配電網(wǎng)工程施工過程中，涉及人員、設(shè)備、物資等諸多因素影響，存在管理人員力量配置比不足、項(xiàng)目信息不清晰、現(xiàn)場作業(yè)不規(guī)范、管理措施落實(shí)不到位等諸多問題。如何在配電網(wǎng)工程中靈活運(yùn)用信息化手段將工程數(shù)據(jù)融合并共享，開展科學(xué)合理的安全管理活動(dòng)成為重點(diǎn)關(guān)注的話題。
1配電網(wǎng)工程數(shù)字化管理需求分析
1．1對配電網(wǎng)工程精準(zhǔn)投資的需要
由于部分配電網(wǎng)的改造情況和成效掌握不完全，因此存在同一線路多次改造、重復(fù)改造的現(xiàn)象。同時(shí)，對當(dāng)前配電網(wǎng)設(shè)備的健康情況無法完全掌握，不能精準(zhǔn)定位重復(fù)跳閘、長期重過載、低電壓等配電網(wǎng)薄弱設(shè)備，導(dǎo)致配電網(wǎng)工程項(xiàng)目的立項(xiàng)缺乏足夠的數(shù)據(jù)支撐，無法實(shí)現(xiàn)將有限的資金投放至亟待解決的問題上。
1．2對配電網(wǎng)工程施工安全管控的需要
配電網(wǎng)工程具有點(diǎn)多面廣、地域分散、工作環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，現(xiàn)場作業(yè)的流程較繁瑣，人員流動(dòng)性也較大。施工單位安全意識(shí)薄弱，作業(yè)水平也參差不齊，導(dǎo)致施工現(xiàn)場安全措施管控不到位，現(xiàn)場作業(yè)人員對安全風(fēng)險(xiǎn)及隱患點(diǎn)不夠了解，野蠻施工等。
1．3對配電網(wǎng)工程全過程精益管控的需要
配電網(wǎng)工程項(xiàng)目多、過程長，由于缺乏必要的技術(shù)支撐手段，因此無法實(shí)時(shí)掌握物資和服務(wù)采購情況、實(shí)際施工進(jìn)度情況等，滿足不了精益化管理要求。同時(shí)，施工單位的施工工藝標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行力度不足，目前采用人工抽查的方式進(jìn)行質(zhì)量管控，對于隱蔽工程的質(zhì)量和工藝更是無法評估，導(dǎo)致施工質(zhì)量難于掌控。
2配電網(wǎng)工程精益化管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2．1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
配電網(wǎng)工程精益化管控系統(tǒng)主要由底層的數(shù)據(jù)層、平臺(tái)層及基于平臺(tái)層的應(yīng)用層組成，其中數(shù)據(jù)層包括數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)融合兩個(gè)部分。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。（1）數(shù)據(jù)集成。對生產(chǎn)實(shí)時(shí)管控系統(tǒng)、PMS、ERP、GIS、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)和現(xiàn)場作業(yè)安全管控系統(tǒng)等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成。（2）數(shù)據(jù)融合。采用Oracle數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)。與集成的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，獲取或推送配電線路和配變的運(yùn)行數(shù)據(jù)及事件信息、設(shè)備臺(tái)賬、需求庫項(xiàng)目、計(jì)劃庫項(xiàng)目、物資／服務(wù)采購信息、GIS圖模信息、設(shè)計(jì)成果、施工計(jì)劃、參建單位及人員和資質(zhì)信息、兩票信息等。（3）開發(fā)平臺(tái)。采用BEAWebLogic中間件服務(wù)器提供應(yīng)用服務(wù)，并基于SG－UAP平臺(tái)的圖形插件、GIS插件、工作流服務(wù)、報(bào)表服務(wù)、消息服務(wù)為系統(tǒng)提供應(yīng)用。（4）系統(tǒng)應(yīng)用。應(yīng)用層是面向具體的應(yīng)用，采用統(tǒng)一的界面管理、權(quán)限管理和認(rèn)證平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的集成與共享，為各個(gè)單位提供項(xiàng)目全周期管理和分析，包括項(xiàng)目立項(xiàng)輔助、項(xiàng)目前期管理、工程施工管理、工程竣工管理等。
2．2系統(tǒng)人員及角色權(quán)限功能設(shè)計(jì)
配電網(wǎng)工程具有數(shù)量眾多、項(xiàng)目相關(guān)人員數(shù)量多、人員流動(dòng)大等特點(diǎn)，為提供高效、穩(wěn)定、專業(yè)的賬號及角色權(quán)限管理功能，本文應(yīng)用專用的登錄控制模塊對登錄用戶進(jìn)行身份識(shí)別和鑒別，同時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)角色不同授予不同的操作權(quán)限。系統(tǒng)人員及角色權(quán)限功能設(shè)計(jì)如圖2所示。（1）施工人員。在施工計(jì)劃未上報(bào)之前對施工前期的資料進(jìn)行維護(hù)，包括審查備案、兩票管理、現(xiàn)場勘查等。計(jì)劃下達(dá)后，按照施工工序時(shí)間完成工程的現(xiàn)場實(shí)施，包括現(xiàn)場環(huán)境校核、施工開始、班前會(huì)、開工申請、班后會(huì)、施工結(jié)束。工程完成后，在線申請自驗(yàn)收。（2）監(jiān)理人員。線上開展監(jiān)理審核許可、監(jiān)理旁站、監(jiān)理到崗到位、監(jiān)理查看等。監(jiān)理審核許可包括日計(jì)劃執(zhí)行許可及施工前期資料審核，監(jiān)理日計(jì)劃執(zhí)行審核包括監(jiān)理開工許可、隱蔽工程驗(yàn)收審核、問題整改創(chuàng)建集許可等，監(jiān)理可查看拆舊物資、登桿許可、工程交底等。（3）業(yè)主人員。查看項(xiàng)目各類基本信息、過程信息，可查看工程總體情況、日計(jì)劃、兩票十制一單等。審核隱蔽工程和問題整改情況及到崗打卡等。
2．3系統(tǒng)技術(shù)路線
配電網(wǎng)工程精益化管控系統(tǒng)技術(shù)路線遵循JavaEE技術(shù)體系，采用組件化、動(dòng)態(tài)化的軟件技術(shù)，利用一致的可共享的數(shù)據(jù)模型，通過一體化企業(yè)級平臺(tái)的應(yīng)用集成，實(shí)現(xiàn)各接口組件能夠在企業(yè)內(nèi)的協(xié)同工作、各層次上集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和重用，以滿足業(yè)務(wù)需求。技術(shù)選型原則見表1。
3配電網(wǎng)工程精益化管控系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)踐
3．1項(xiàng)目精準(zhǔn)投資
以配電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立評估配電網(wǎng)供電能力及運(yùn)行水平的指標(biāo)體系，利用權(quán)重記分評估法對配電網(wǎng)架和設(shè)備健康水平等進(jìn)行評估，將電網(wǎng)薄弱設(shè)備列入改造項(xiàng)目池中，為精準(zhǔn)投資改造提供科學(xué)的參考依據(jù)。評估指標(biāo)體系如圖3所示。在故障。又因P55＝1，則考察節(jié)點(diǎn)5所在行，有P56＝1，再考察節(jié)點(diǎn)6所在列，有P66＝0，故根據(jù)第一個(gè)判據(jù)判定節(jié)點(diǎn)5和節(jié)點(diǎn)6之間存在故障。又因P88＝1，則考察節(jié)點(diǎn)8所在行，有P89＝1，再考察節(jié)點(diǎn)9所在列，有P99＝0，故判定在節(jié)點(diǎn)8和節(jié)點(diǎn)9之間存在故障，節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)2、節(jié)點(diǎn)5、節(jié)點(diǎn)6、節(jié)點(diǎn)8和節(jié)點(diǎn)9的開關(guān)跳閘，節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2、節(jié)點(diǎn)5和節(jié)點(diǎn)6、節(jié)點(diǎn)8和節(jié)點(diǎn)9之間的終端單元進(jìn)行通信，跳閘成功即完成故障隔離。隔離故障后節(jié)點(diǎn)3與節(jié)點(diǎn)4、節(jié)點(diǎn)2與節(jié)點(diǎn)5之間的負(fù)荷供電被迫中斷，此時(shí)閉合聯(lián)絡(luò)開關(guān)即可恢復(fù)供電，完成網(wǎng)絡(luò)重組。通過上述算例可看出，通過建立相應(yīng)矩陣進(jìn)行故障定位與隔離，能達(dá)到快速、準(zhǔn)確的定位目標(biāo)，且計(jì)算量和存儲(chǔ)量較少。
4結(jié)語
隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，配電網(wǎng)故障定位隔離時(shí)需收集大量設(shè)備的信息，尤其在綜合能源互聯(lián)網(wǎng)中，對大量信息的收集與快速處理往往存在較大困難且必要性不大。為此，本文結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)中邊緣計(jì)算的思想，提出了基于綜合能源互聯(lián)網(wǎng)的配電網(wǎng)故障定位與隔離方法，設(shè)計(jì)了配電網(wǎng)故障定位的模式，在節(jié)點(diǎn)上直接提取所需數(shù)據(jù)，無需進(jìn)行主站與邊緣節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換，利用網(wǎng)絡(luò)矩陣算法實(shí)現(xiàn)了快速、高效的定位，且計(jì)算量少，最后通過算例驗(yàn)證了該方法的可行性。
作者:戚振彪 周遠(yuǎn)科 凌松 俞飛 單位:國網(wǎng)安徽省電力有限公司