文/吴小任
融合智能配电技术,施耐德电气促进电力系统进一步发展升级。
随着物联网技术的成熟及数字化与应用场景的深度融合,智能配电正在重新定义电力系统的管理。对此,施耐德电气认为绿色能源管理的理念融合智能配电的技术、架构和部署,将助力管理者更加从容地应对当下及未来的挑战。当然,这场变革需要企业与技术的相互赋能。
传统的电力设备在投运后就如同被锁进了“黑箱”,设备与设备、设备与系统、系统与人之间形成了无数信息孤岛。以电力运维为例,现场人员只能通过“测温度”“闻气味”“听声音”等方式完成设备的巡检,管理的尺度和标准较难达到统一。
在配电系统信息化阶段,通过将数据采集和传统配电系统进行耦合,实现了电气设备的状态信息、电能参数等数据的可视化。基于可视化平台,电力设备运维、能效分析及故障后的系统恢复有了一定的依据和抓手。但这一阶段的电力管理,仍然停留在信息监测的层面。
智能配电系统则从根本上改变了这一局面。一方面,智能配电系统是基于对站点、厂区、园区进行整体规划设计,全面确保资产可追溯、设备可互联、状态可感知,强弱电、软硬件系统全集成。除了运行类的信息监测外,智能配电系统还可实现对预警类信息、资产信息、能耗信息的系统整合,甚至帮助管理者直接生成具有指导性的多种专家级分析报告。在整个管理过程中,涉及两个方向的信息流动。一个是从作业层到管理层、决策层的信息流,一个是从决策层、管理层到作业层的工作任务流。智能配电能够天然地打通基于数据采集、信息分析、知识凝结、模型建立过程中的信息流动障碍,避免冗余信息干扰。另一方面,智能配电能够通过工单管理、设备台账在工作任务流当中形成闭环,确保管理主张在组织当中的落地。二者的相互融合充分挖掘了数据的潜力和价值,帮助企业实现管理水平的提升。
对于石油化工企业,安全生产管理意义重大、影响深远。连续的生产运营、复杂的负荷类型、严苛的工况等,对用电的连续性、可靠性、部署灵活性以及电力系统的韧性均提出了更高的要求。
除了依赖于设备本身的可靠性以及人员自身的安全意识外,精细化管理的思想需要贯穿管理体系的各个环节。一方面,管理者需要用更加明确量化、具体的标准取代笼统模糊的管理要求,将模糊的决策转化为具体可行的举措;另一方面,从时间维度上需要将关注点从运营阶段扩展至前期设计以及项目投运后的持续优化中。
面对能耗信息的不透明以及系统和设备状况的不可知,基于零散的数据,管理者难以进行优先级区分和科学的决策。而智能配电系统能基于中低压、软硬件、强弱电、源网荷储一体化的系统,将数据进行层级化的归总,按照紧急程度和影响等级进行重要性分级,根据预警、事件、需处理、待优化进行分类,对能耗使用及设备资产等信息进行集中可视化的呈现,以此来帮助不同层级的管理者形成系统性的洞察,助力决策和系统调度。
有了清晰的目标,需要流程和组织来保障实施。智能配电系统能够充分发挥数字化软件及平台对于任务管理的优势,将系统运维工作流程进行固化,构建起故障发生、工单创建、现场检修、数据记录、结果上传的闭环,确保管理目标的合理拆解,管理决策得到有效地实施。
供图/施耐德电气
智能配电系统通过预警性数据及设备状态参数的采集、结合用户自身或外部专家对资产信息的分析,形成具有前瞻性的设备维护、备品备件、停工检修计划。特别是对一些重要的系统操作,基于智能配电系统进行“操作预演”可帮助用户预知这些变化将对系统造成什么样的影响,应该采取何种相应措施,避免由于错误预判或不当操作带来无法挽回的损失。
最后,不可忽视的是,精细化管理应该起始于项目的设计规划阶段。由于任何一个系统都并非只是各个元素的简单叠加,系统设计需要充分考虑元素之间的关联。例如,石油化工企业电力系统中包含大量直流负荷和非线性负荷,需要充足的系统冗余及抗扰动能力,才能满足使用和扩容的需求。通过在设计规划期建立完整的系统模型,进行多维度的分析、优化及验证,智能化电力系统软件将极大地提升系统的设计、计算、验证和优化的效率。
数字化始终不是目的而是手段,且其作用对象除了供配电系统本身之外还有企业人员。这一点对石化企业来说,更加弥足珍贵。
首先,智能配电系统的电力分析软件一方面可以弥补常规仿真培训系统的不足之处,加深调度员和值班员对于系统运行时的异常与故障以及保护机理的理解,强化预见、分析、判断和处理系统异常和事故的能力;另一方面可以加强对风险源头的预防和应对,调整工作中的习惯性不当操作,从而减少各类事故的发生。
其次,智能配电系统能够实现远程运维。这一点对厂区规模逐步扩大的石化企业来说,将极大地降低运维人员的巡检密度、劳动强度以及突发事件的处理难度。例如,一个3平方公里的炼化厂区,一般在主站必须保留1—2名运维人员值守,其他变电室则采用巡检模式,在无智能配电系统的情况下,一旦发生故障人员往往无法及时赶到并处置问题。而通过远程运维的功能,运维人员可以清晰地定位故障,提前判断故障的原因,加速排查和抢修的进度。
再次,经验丰富的“老法师”与当前的“新生代”在职业发展方面存在着巨大观念差异,因而设备管理、运维等工作很大程度还是依靠“老法师”的个人经验。利用智能配电系统能够将所有设备、装置等资产信息进行电子化存档,相关人员只需通过手机扫描二维码即可获取到设备台账并能高效地进行设备管理。它避免了因人员退休、离职等造成的信息和能力的断档,让核心资产管理更具连续性,更有利于保障整体系统的安全可靠。企业数字化能力和体系的建设,也是在为“新生代”员工搭建个人成就和发展的平台,促进企业与员工的相互成就和共同发展。
此外,施耐德电气还认为,要实现智能配电在石化行业的全面铺开和落地,需要行业生态圈的共同参与。基于绿色能源管理理念,施耐德电气从能源生产、输送、储存和使用全过程中提供端到端的解决方案,全面满足供给侧清洁能源优化配置与消纳、需求侧电能替代和多能互补等多重需求。不断完善对本地生态圈的打造,连结产业链上下游的参与者,一同致力于对智能配电的推动和石化行业的绿色转型,携手共赢未来!