电网检修计划安全承载力分析系统的研究与应用

常永杰，李 霞

(国网河北省电力公司石家庄供电分公司，石家庄 050051)

电网检修计划安全承载力分析系统的研究与应用

常永杰，李 霞

(国网河北省电力公司石家庄供电分公司，石家庄 050051)

针对供电企业面临的安全生产的挑战，提出电网检修计划安全承载力分析系统的设计思路，介绍了系统的工作流程，检修试验定额标准库管理、班组成员状态管理、系统统计分析等功能，及系统的应用情况，认为该系统可保证检修计划安排在作业柔性管控能力和生产能力安全范围之内，达到现场作业可控、能控、在控的目的

电网；检修；承载力；柔性管控

如何有效管理和检修规模日益增加的电网设备是供电企业在当前形势下所面临的新挑战[1]。有效保障供电设备的检修作业现场安全对于供电企业的安全运行至关重要。为了确保检修作业现场的安全生产，理顺工区生产任务与一线作业人员的配置关系，确保各项检修生产计划实施在可控范围内，各供电公司越来越重视“以人定量”为核心的安全生产承载力分析。根据班组人员数量、技能水平、有效工作时间确定人员工作量的最大承载能力，从而最大限度地实现工区人员、器材、物资的合理配置，从源头上提高安全生产管理水平。下面从设计思路、工作流程及系统功能实现等方面介绍了电网检修计划安全承载力分析系统的研发与应用。

1 系统设计思路

电网检修计划安全承载力分析系统通过建立设备检修定额标准库，量化检修作业任务，合理制定各检修作业项目所用工时与最佳用工人数，均衡作业技能、人员工时、工器具库存及检修作业现场环境，保证检修计划安排在作业柔性管控能力和生产能力安全范围之内，达到生产作业可控、能控、在控的目的。系统主要设计思路如下。

a. 研究河北省电力公司变电站大型现场作业精益化检修流程，基于CPM/PERT模型，优化规范检修作业工序，建立检修作业定额标准库。作业定额标准库以不同电压等级为一级分类：如220 kV、110 kV等；以设备为二级分类，如变压器、组合电器、断路器等。通过量化检修作业任务，合理制定各检修作业项目所用工时与最佳用工人数，为承载力分析提供科学、准确的基础数据。

b. 从工区一线作业员工技能水平、精神状态、身体状况、安全意识等方面进行科学评估，结合检修作业定额标准库，建立班组人员承载力分析基础信息库，作为作业项目和人员合理配置的重要决策依据。

c. 实现“以人定量”为核心的安全生产承载力分析。根据检修计划，基于能力需求模型对班组一线员工工作负荷、物力、材料及现场作业风险进行综合评估，均衡作业人员工时、工器具库存及检修作业现场容量，量化检修作业任务，合理制定各检修作业项目所用工时与最佳用工人数，实现安全承载力的量化管控。

d. 实现电网检修计划安排与承载力分析优化功能，包括年、月、周、临时停电检修计划管理，主要用于检修计划的编制、审核、平衡和发布[2]。流程包括计划编制、审核、综合平衡、优化、发布等环节。在计划制定的各个环节，均实现承载力分析功能，为生产检修作业计划的各级制定者提供决策依据，保证检修计划安排在作业柔性管控能力和生产能力安全范围之内，达到生产作业可控、能控、在控的目的。

2 系统工作流程

工器具管理系统、车辆管理系统、气象服务平台通过数据接口的方式，将工器具库存数据、车辆信息、气象信息接入系统。同时通过检修作业定额标准库、班组人员基础信息库及检修作业现场容量，获得工作现场所需的资源数据。获得基础数据后，系统对数据进行分析处理，对计划的合理性进行评估，对超出安全承载力的计划工作给出预警提示。各级检修计划管理人员可根据系统分析结果对工作计划或工作资源进行调整优化，提高检修计划的科学性和可执行性[3]。系统工作流程如图1所示。

图1 系统工作流程

2.1 数据获取

通过计划管理模块，在完成计划编制流程后，将检修工作计划综合分析，系统自动判断电网安全措施相同的停电工作，采取“规模作业”的模式，给出合并现场工作的优化调整建议，计划管理人员结合实际工作和现场情况，初步确定检修工作计划安排[4]。

2.2 人员承载力分析

系统根据初步确定的检修工作计划，依据各项工作的检修工作类型，在检修作业标准库中提取该项工作的所有检修作业工序，按照能力需求模型算法自动计算出此项工作作业工序所用工时、最佳用工人数等数据。结合班组人员状态数据、工作量等评价每一位班组人员的安全风险，提出人员数量、工作量优化调整建议，使任务处于安全可控的状态。

2.3 物资承载力分析

根据检修工作计划，确定所需工器具及车辆信息，通过工器具管理系统和车辆管理系统接口，查询器具台账和可用车辆数据，检查器具的库存数量和车辆是否能够满足作业要求。

2.4 现场承载力分析

通过调用气象服务平台接口及现场信息库数据，得到任务现场的距离、天气、风速、温度、同时进行的作业个数，判断作业现场的安全风险，见表1。

表1 现场分析

现场距离/kM天气风速/级温度/℃同时进行的作业个数/个评定结果××变电站<10大雪<5<51预控××变电站10～100阴5～75～302预控××变电站10～100晴<55～301良好××变电站>100大雨>75～302不可控……××变电站10～50晴<5>301预控

2.5 检修计划优化

根据人员、物资、现场承载力分析结果，进行承载力综合评定，评定结果为：良好、预控和不可控3种情况。对于综合评定为良好的任务计划建议纳入正式检修计划；对综合评定为预控状态的任务计划建议调整检修计划或优化相应资源配置；对于综合评定为不可控的计划，建议计划管理人员取消该项工作。

3 系统功能实现

电网检修计划安全承载力分析系统包括个人工作平台、检修计划管理、检修试验定额标准库管理、班组成员状态管理、系统统计分析、系统编码管理等功能模块。系统功能结构如图2所示。

图2 系统功能结构

3.1 个人工作平台

实现对待办工作、已办工作、检修计划查询的管理。系统自动列出登录用户的待办工作、已办工作，方便用户直接进行业务操作，处理流程，并通过检修计划查询功能，方面用户对检修计划进行灵活查询。

3.2 检修计划管理

通过年、月、周、临时检修计划编制，相关人员全程审核，优化调整，平衡，发布等流程化管理功能，并结合承载力分析，为实现生产检修作业计划的安全制定与刚性执行提供了强力的支撑和保障。

功能模块以年、月、周依次跟进的计划编制方法，各项工作注重前期的策划与风险辨识，在精益化管理理念指导下优化各审批环节，提升工作质量与效率。通过规范业务运作，实现公司资源的整合优化，提升公司生产管理的精益化水平。功能特点：检修计划上报时间节点控制；Excel批量导入、Excel自定义导出、自定义列表显示、检修计划流程审批、检修计划自动分解、检修计划制定时承载力分析提醒等。

3.3 基于CPM/PERT模型的检修试验定额标准库管理

CPM即关键路径法(Critical Path Method)，又称关键线路法，最早出现于20世纪50年代，是一种计划管理方法，通过分析项目过程中哪个活动序列进度安排的总时差最少来预测项目工期的网络分析。CPM用网络图表示各项工作之间的相互关系，找出控制工期的关键路线，在一定工期、成本、资源条件下获得最佳的计划安排，以达到缩短工期、提高工效、降低成本的目的。

PERT(Program/Project Evaluation and Review Technique)即计划评审技术，是利用网络分析制定计划以及对计划予以评价的技术。PERT能协调整个计划的各道工序，合理安排人力、物力、时间、资金，加速计划的完成。在现代计划的编制和分析手段上，PERT被广泛的使用，是现代项目管理的重要手段和方法[5]。

系统利用CPM/PERT模型，通过梳理作业标准工序，建立了检修作业定额标准库。包括检修作业项目定额时间、定额人数及标准工器具的管理，见表2。

3.4 班组成员状态管理

对班组人员的工作技能、成员状态、年龄系统等进行科学评估。根据评估得到的人员状态数据实现人员项目的分配，合理调配相应人员的工作量，使任务处于安全可控的状态见表3。

表2 检修作业定额标准

设备名称作业项目工时/h人数/个500kV变压器拆除引线34500kV变压器检查维护128500kV变压器高压试验46500kV变压器油化取样、试验3．52…………110kV避雷器高压试验14

表3 班组人员状态统计

班组人员技能等级精神状态年龄系数综合状态检修1班单东A良好1良好检修1班李四A良好1良好检修1班王五A低迷0．9预控检修1班张三B良好1良好………………班组n赵一A低迷0．9预控

3.5 系统统计分析

统计分析主要包括检修工作完成情况统计、承载力分析，并且以报表、饼图等多种监视图表形式生动直观的进行数据展现，为各级管理人员监控查询和统计分析整体作业执行情况提供有效支撑平台。

检修工作完成情况统计：包括日工作统计、周工作统计、终结工作统计、车间到位统计、月计划统计。实现对已完成、进行中、待执行的检修工作以及车间领导到位情况进行统计。

承载力分析统计：包括班组工作负荷分析、工器具库存分析、现场作业数量分析,见图3。通过承载力分析，使管理人员可以直观监控、查询、分析作业承载力情况。从作业负荷能力的角度，为各级管理人员提供计划管理网夏季负荷特性分的辅助决策，提高计划制定的科学性、合理性。

图3 班组工时分配柱状图

3.6 系统编码管理

对变电站编码、调度类别、上报时间节点设置等各类编码进行管理。

上报时间设置：对周计划进行上报时间限制。

工作内容维护：对于计划详细信息各个状态都能进行维护修改。

日工作内容维护：对于日工作计划详细信息进行修改管理。

停电范围标准管理：实现对作业检修过程中设备实施工作，需要停电范围进行标准维护管理。

4 系统涉及范围及应用

电网检修计划安全承载力分析系统在石家庄供电公司投入试点应用以来，应用效果良好。现场标准化作业水平得到有效提升，为企业创造了良好的经济效益和社会效益。

通过检修作业的智能分析，辅助管理人员科学合理安排同一个区域监控小区的检修工作，采取 “轮作式”作业方式，可有效避免作业人员连续疲劳作业；电网安全措施相同的停电工作尽量安排连续进行，可减少方式调整增加的倒闸操作，降低安全风险和操作人员劳动强度；采取“规模作业”的模式，可减少倒闸操作工作量、安全设施和接地线的数量，减少运行人员工作量，缓解工作压力，降低安全风险；对检修人员来说，由于现场带电点少，工作区域明显，安全措施简单，作业安全也得到了有效保证。

通过建立检修作业定额标准库，持续优化、梳理检修作业标准工序，建立了一套科学化、标准化的检修作业工时管理方式。经测算，系统运行以来，变电站大型检修现场作业总时间比原来缩短约3.5 h，提高了工作效率和管理效益。同时依据工时定额规范生产，作为合理利用人员、工艺改进的依据，形成了以定员、定额互补，标准化建设为支撑，人力资源优化配置为目标的标准化作业管理体系，从而保证了生产检修的有序开展，降低了安全生产风险。

通过检修作业承载力计算分析，将精益管理、以人为本的安全理念贯穿于检修计划制定过程，合理调控生产计划，协调统一安排检修作业，改变了以往检修单位对自身检修作业负荷能力分析不足而超负荷进行检修作业的现状。强化了检修计划的刚性执行，促进了检修作业安全生产长效机制。

5 结束语

电网检修计划安全承载力分析系统的建立以精益化生产管理思想为主线，以检修作业定额标准库为基础，以工作任务为驱动，以检修作业流程优化为核心。通过优化检修项目各项关键工序及承载力分析，缩短了检修作业时间，提高了工作效率和安全性，提升了检修作业管理水平，为电网的安全稳定运行提供可靠保证。

[1] 杨宝起，陈志英.电力系统设备检修计划的安排策略[J].电气技术,2013，(5)：113-114，124.

[2] 邓三山.基于工作流的电网检修计划管理系统研究[J].中国新技术新产品,2012，(21)：107.

[3] 林灵兵,刘宪林．供电设备检修计划优化模型和算法[J].电力自动化设备,2012，32(8)：91-94．

[4] 赵 普,庞郑宁，章云雄．构建省地县一体化电网设备检修管理系统[J]．电力系统自动化,2009，33(21)：97-100．

[5] 许旭锋,黄民翔，王婷婷，等.供电设备检修优化算法及其在地区电网中的应用[J].电网技术,2009，33(14)：31-35.

本文责任编辑：丁 力

Research and Application of Safety Carrying Capability Analysis System for Power Grid Maintenance Scheduling

Aiming at the safe production of power supply company, this paper proposes the design ideas for safety carrying capability analysis system for the Power Grid Maintenance Scheduling, introduces thesystemwork process,introduces the functions from the aspects of maintenance test fix amount standard database management,class members state management,system statistic analysis,then also about the application, and considers that the system can make the maintenance scheduling is under the controlling of the flexible manufacturing and the safety management, and achieves the aim of improving the controlling capability of the work site.

power grid;maintenance;carrying capability;flexible management and control

2013-11-10

常永杰(1977-)，男，高级工程师，主要从事电力企业信息化管理工作。

TM727

B

1001-9898(2014)01-0007-03