层级流程化的风电生产集控管理模式

付彦海

（华能新能源上海发电有限公司，上海 202178）

0 引言

随着世界能源结构的调整，新能源得到了快速的发展。作为新能源的重要组成部分，风电产业在我国快速发展。截至2010年年底，全国风电并网容量2956万千瓦，各投资公司的风电场多则有几十个[1]。风电的生产管理工作一直是分散化管理，各个风电场自行管理。这种管理模式存在着生产信息不能互通、备品备件资源不能优化、运行和大修、技改没有统一的技术支持平台等问题。本文建立风电场三级集控系统，通过业务流程化、管理权限化、信息共享等实现总公司、区域公司、风力发电站协同工作、集控管理,提高风电生产的经济性和可靠性。

1 系统层级管理的实现

1.1 按权限层级管理模式

风电生产层级流程化管理就是一个分层限权、协同工作的过程，设计本系统的应用是以华能风电场的数据专线为技术基础。风电生产的管理工作的特点是工作量大、范围广，但每个风电场的生产管理工作又大致相同。风电生产管理工作主要包括以下几个方面：设备管理、运行管理、备品备件管理、巡检管理、规范制度管理、预测计划管理、工器具管理等。生产工作按权限分层级管理示意图如图1所示。

分级管理就是从新能源股份公司到运行的风电站，纵向划分为三个管理层面。一级为新能源股份公司，二级为各区域性公司、三级为各风力发电站。这三个管理层级共同进行生产的管理工作，各层级管理对风电场生产管理的范围是一样的，但各层级管理权限不同，也就是工作的重点不同。比如设备管理是三个层级的共同管理对象，风力发电站负责设备档案信息的录入、设备缺限录入，大小修准备工作执行等；区域公司负责设备寿命期的管理、大修计划的制定；股份公司负责检修质量检验标准的标准化、设备的优化配置、技术平台支持等。自上而下形成业务流程的下达，自下向上则形成信息的反馈与考核。

1.2 三级生产管理权限划分内容与原则

三个层级的生产管理范围是一样的，就要按不同的层级优势划分管理工作权限。

1.2.1 其划分的原则和作用是：

（1）优化管理力量，将生产管理工作职能化、专业化；

（2）纵向协同流程化，在标准化的基础上形成业务流，提高工作效率；

（3）信息平台的分层管理，上层为下层提供技术、制度的支持平台，下层为上层提供基本信息，最大限度发挥信息共享的作用；

（4）防止管理工作重复，责权不清；

1.2.2 层级管理权限的主要内容

（1）股份公司管理层级的管理权限内容

设备管理方面：设置总档案库的生成与维护、区域设备档案格式的标准化、审批大修计划、制订大修定额标准等；运行管理方面：经济性分析、运行参数的统计分析、区域负荷平衡、运行标准化管理、事故分析、运行技术支持与共享、运行人员职业培训等；备品备件管理方面：备品备件的动态管理、区域间的平衡调配、备品备件的统购等；巡检管理方面：巡检标准化、制度标准化等；规范制度管理方面：运行管理制度、二票三制等的标准化；预测计划管理方面：区域性负荷预测、有功控制评价、无功控制评价、发电计划、大小修计划的制定与标准化；工器具管理方面：工器具的统购、区域性的信息共享等。

（2）区域公司管理层级的管理权限内容

设备管理方面：区域设备档案库生成与维护，按风电站上报的资料选取必要的设备信息，如价格、型号、厂家等生成区域设备档案库，发电站设备档案格式标准化制度，区域内设备分类设备寿命期管理，建立设备技术支持平台，结合设备缺陷、备品备件生成设备大修计划等；运行管理方面：运行管理的标准化操作，制度规程的标准化，操作标准化，事故分析技术支持等；备品备件管理方面：备品备件的标准化、备品备件的动态化管理、按大小修计划的分配等；巡检管理方面：巡检项目标准化、巡检电子地图的建立等；规范制度管理方面：规范制度的分解可操作化、管理流程的平台支持等；预测计划管理方面：数据的初步处理、区域性分析与信息共享等；工器具管理方面：动态管理、区域调配等。

（3）风力发电站层级的管理权限内容

设备管理方面：本电站设备档案库基础数据的录入与维护，录入信息（包括投产日期、设备图片、技术资料情况、生产厂家、型号等详细的数据）；运行管理方面：运行监控与调整，倒闸操作，事故处理分析，生产信息报送，两措预演及应急预演等；备品备件管理方面：备品备件信息的录入、小修临修备件管理、应急备件管理等；巡检管理方面：按路线巡检、信息输入上转、电子地图的使用、时实信息的录入等；规范制度管理方面：按标准化执行，及时修改上报意见等；预测计划管理方面：相关数据的上传与设备维护提供相关的准确数据；工器具管理方面：管理标准化、工器具的动态管理等。

2 系统逻辑构成

对每一级的生产管理工作进行模块化管理[2]，管理系统主要由设备管理模块、运行管理模块、备品备件管理模块（包括工具材料）、巡检管理模块、规范制度管理模块、预测计划模块和仿真系统构成。系统功能逻辑关系如图2所示。本系统基础数据真实可靠，源于各风电站的班组级的原始输入。生产运行、检修等管理情况实时反映，可以随时掌握。系统通过可定制的流程化作业方式推动和监控各项业务的协同进行。从生产人员日常工作的基本工具出发，把设备、运行、检修、大修、技改、安全、技术监督等生产业务有机地结合起来，摒弃传统的报表管理方式，本系统成为各级人员生产管理的基本工具。整个过程要形成风电生产的全过程管理，做到生产各岗位人员通过信息化方式协同工作；信息传递及时、可靠和准确；加强过程管理和监督，提高工作质量和工作效率，提高风电安全生产管理水平。

3 系统模块的功能实现

3.1 设备档案库

设备档案库通过设备管理模块进行分级管理，风力发电站级针对自己的设备进行信息的录入与数据维护。包括所使用的设备名称、厂家、型号、投入使用年限等相关的基础信息。这些信息应用包括文字、图片、影像等。并要求所有信息要标准化处理（标准化处理要求应要区域公司审核，总公司统一要求）。标准化是模块化和流程化的基础。区域公司审核录入的信息的标准化情况，对设备进行全寿命期管理，共享备品备件库等信息生成大修、技改等计划的业务流程。上报总公司后由区域公司检修部门或外包部门执行业务流程。总公司审核信息共享，资源支持。建立起较为完备的设备档案库，实现设备的以静态为主、动态运行检修技术监督信息为辅的管理模式，为各级管理人员提供有权限方式的及时掌握设备情况；通过有效建立规范的各业务处理流程和时限管理，实现业务处理信息畅通流转和有权共享；达到业务处理的全过程流程化、闭环和可控管理，在建立生产设备标准化管理[3]（如：设备分类的标准、各种缺陷分类和描述的标准、技术支持平台标准化等基础上，自动形成各种统计和分析。

设备管理层的关键是以设备生命周期管理方式对设备建立了类、设备、部件、零部件四级管理；建立了设备运行检修档案和多媒体资料管理；建立了设备字典，既规范了设备数据组织，又方便了数据录入，大大提高数据输入的功效，可以较好地满足业务的应用需要；理清设备间的关系，并实现设备功能管理；组织设备静态数据结合其动态运行的缺陷、异常信息进行数据关联查询，并提供多种常用查询以及灵活查询方式，包括设备运行年限、运行缺陷和试验、检修资料以及出厂、设计资料和图纸等；今后凡是检修、大修、技改，乃至基建等业务中涉及的设备变更都将及时提示给对该设备具有维护权的人员，以确认设备的更换、新增，保证了设备管理的实时性、正确性；只要建立起地理信息，就可以做到数图和图数的对应，实现设备资源管理。另外，各种实时信息结合设备的提供，也为各级人员结合设备运行检修情况进行综合分析创造了条件，必将进一步提高设备运行管理水平。

3.2 备品备件档案库

通过备品备件管理模块进行分级管理和信息共享[4]。风力发电站级针对自己设备情况对所需的备品备件数量、型号、规格等进行基础信息录入。这些信息应用包括文字、图片、影像等，并要求所有信息要标准化处理。通过对设备类、设备、部件、零部件的标准化，在缺陷管理中实现了按照设备—零部件部—缺陷的层次分析的思路，生成缺陷数据库，通过标准化的数据信息确定缺陷的性质、加强缺陷管理的强度，同时为下级单位提供缺陷处理的参考意见的技术支持。实现缺陷管理的标准化应用，将实现检修业务、大修业务的标准化管理。

3.3 生产、检修管理模块

生产运行检修业务的处理都是环环相扣的，需要各个环节、多人共同参与、协同处理。系统通过权限、工作流、消息机制所提供的功能建立起多人协同工作的环境，实现业务处理的有序、高效和规范。系统通过工作角色和用户权限机制，结合工作的岗位设置，不同岗位的人员拥有处理不同业务的权限，因而具有不同的业务处理目录树，保证了业务处理时责任划分的清晰和数据的安全；采用图形化可定制的工作流模型，按照业务处理标准和规范进行流程定制，将各项业务处理有机的结合在一起，比如：巡视计划－执行－发现缺陷－登记缺陷－缺陷审核－转入检修－安排计划－计划分解－安排任务－执行消缺－缺陷验收这一系列处理就是以工作流将运行管理、检修管理业务串在一起，达到业务处理的全过程闭环流程化；工作流定制中对每一步处理时限建立要求，可作为工作效率和质量考核的依据，加强管理考核的透明度；还可授权对业务流程进行更改和跟踪；工作流推动的同时，通过消息中间件定制将消息推到相关人员的桌面触发和提示用户进行业务处理，也可通过短消息发送通知，极大地提高了信息传递的时效性，促进业务处理效率的提高。

3.4 规范制度管理模块

系统将风电生产管理各业务进行标准化和规范化。有关规定转为可执行的信息化操作，有效地组织设备运行、检修管理中的信息，包括试验、检测、检修、运行情况，使制度、技术、计划系统的支持更加到位。用计算机语言在系统中表达，并紧密结合业务处理，规范业务处理的各个环节。结合业务流程的制定、以流程方式开展业务，大大提高了业务处理的规范化，也提高了信息的时效和管理的功效。业务处理的规范化，也就确定和保证了业务流程的闭环处理，任何工作应该建立标准，有始有终，也对人员提出了信息化应用的更高要求，通过这样的努力，相信可以进一步提高管理水平和人员素质。

3.5 仿真系统

系统所提供的具有电气联结关系的图形仿真与分析工具[2]，从而实现工作票智能管理；利用图形工具所建立的保护装置逻辑原理图，提供了对操作票的模拟以及操作规则的判断，有效地提高变电站设备倒闸操作的正确性；利用图形工具、结合危险点分析，可组织开展检修工作之前的安全生产的四项措施，并在一次系统图上模拟检修任务、配套绘制在变电站现场工作图等。风电机组的运行仿真，启停、无功控制、有功控制、风况变化模拟等，以实现风电机组的运行模拟操作和不同工况分析、事故分析与反事故演习等提高运行人员的技术技能与保证操作的安全性。

3.6 数据报送

利用灵活定制的报表工具，用户采用类 EXCEL 方式就可以组织本系统中的业务数据，建立标准化的报表格式，标准化输入、输出，免去了报表格式频繁变化带来的烦恼，也提高了系统本身对大量报表的处理效率。可以一次录入形成要求上报的各种表格并自动按时上传。

3.7 巡检管理模块

风电巡检的路线比较长，范围大，现场工作因条件所限，既要在纸上进行工作登记，还要查询相关的图纸资料，增加了工作的繁琐。移动巡检系统是解决以上问题、规范风电巡视工作的很好工具。移动巡检系统利用掌上电脑等，通过与本系统的业务工作下载，将尽可能多的信息直接带到作业现场（电子地图、设备信息、工作任务等）；借助先进的无线射频识别(RFID)技术，准确进行巡视路线和到位监督，保证了巡视质量；按照设备的巡视卡定制详尽的巡视项目并具有提示功能，切实避免漏检漏巡现象发生；结合规范化管理进行巡视结果和缺陷录入，有效提高巡视和缺陷管理水平；巡视结束后，只需要进行数据上传即可将现场数据一次性进入生产管理系统，做到现场设备情况的及时反映。

[1] 范思立.亟须建立适应风电特点的运行管理制度[N]. 中国经济时报,2011,4.

[2] 崔冰,陆明怡.闭环流程化在电网安全生产管理中的实践[J].2007年全国电力企业信息化大会论文集,中国电力企业联合会,2007,136-143.

[3] 刘丽. 浅谈物资供应商管理的流程化进程[J].学术园地,2010(10):82-83.

[4] 陈 轩. 基于J2EE架构及流程化管理的备品备件管理系统[J].电脑知识与技术,2010,16(2):478-479.