电力企业技改大修智能立项关键技术研究与应用

刘发年 范海波

（国网信通产业集团安徽继远软件有限公司，安徽合肥 230088）

0. 引言

电力企业PMS2.0系统自2015年实施上线以来，持续组织开展电力设备技改大修立项工作，成效显著。随着电力设备成本的精益化管理和技改大修立项水平的不断提升，对设备立项相关因子及其基础数据的精准度提出了更高要求。本文将根据电力企业设备部运检公共服务平台建设总体工作计划，结合运检技改大修项目管理实际情况，完成输、变电专业主要设备模块开发，实现检修公司、送变电公司、各级地市公司220kV及以上电压等级输、变电专业项目智能立项，完成（220kV及以上电网设备）生产技改大修生产技改大修智能立项平台建设工作，在做好、做实主网基础数据整合分析的基础上，进一步探索智能可行的算法，提升系统智能性，最终实现设备全专业智能立项[1-2]。

1.技改大修智能立项必要性

电力企业技改大修立项工作一直以来都实现在PMS技改大修一体化工作模块中，实现了对项目立项材料的编制以及审批过程的审核，实现了技改大修项目的信息化立项，但随着电力企业设备规模的不断增加，电力主设备类型无论从类型还是资产价值等方面都有了很大的飞越。传统的立项过程仅支持“怎么做”，无法解决“为什么”的问题，亟待技改大修的设备全部依赖于设备主人人工判断，没有统一的标准。为此，本文收集运检业务技改大修项目立项实际需求，研究建立技改大修智能立项体系，实现运检各类项目全过程管理，达到项目精确立项辅助决策目的。整合各单位日常巡视、设备状态评价、带电检测等形成的线上、线下缺陷隐患数据，结合专业反措、设备运行年限、外部运行环境等专业排查工作成果，通过技术手段完成与系统单体设备台账的精准对接或融合，从而构建辅助决策分析数据基础。通过平台海量数据多维度精益分析（不同时间、不同口径、不同组合因素敏感性比例等）辅以科学健康状态计算模型，辅助设备主人完成项目立项决策[1-2]。

2.技改大修智能立项研究内容

2.1 技改大修智能立项规则库建立

针对技改大修智能立项全过程数据进行管理，建立技改大修智能立项规则库。

2.1.1 设备台账管理

基于安徽各地市公司缺陷实际管理情况，该功能模块主要实现线上、线下缺陷信息差异化兼容，通过比对各单位缺陷模板差异点，综合重要信息点，设计缺陷管理宽表。目前，已分析出线下缺陷数据差异化较大，设备命名填写不规范，与PMS系统台账匹配关联存在一定差距，项目建设过程中采用直接与PMS系统集成的方式获取所有缺陷隐患记录信息。

2.1.2 缺陷数据接入

根据已配置数据导入权限开放周期，用户可以在规定时间内新增、修改、删除系统内缺陷记录。模块提供缺陷导入模板下载，用户可以直接导入现有数据表格（表中需要填写设备名称等关键字段）也可以下载预制模板进行信息批量导入，提供按设备类型、缺陷性质、电压等级等条件进行查询统计。

2.1.3 隐患数据接入

根据已配置数据导入权限开放周期，用户可以在设定的时间周期内导入、新增隐患数据。模块提供缺陷导入模板下载，用户可以直接导入现有数据表格（表中需要填写设备名称等关键字段），也可以下载预制模板进行信息批量导入，提供按设备类型、隐患分类、隐患等级等条件进行查询统计。

2.1.4 反措排查库管理

专项反措排查库管理主要实现国网、省公司开展的18项专项反措排查记录表线上管理功能，模块支持线下专项反措排查结果报表导入，通过关键字段完成与系统设备管理，模板较为统一，导入识别度较高[3]。

2.2 技改大修智能立项过程管控

针对技改大修立项过程的管控技术研究如下。

2.2.1 智能立项评估

基于立项规则库，根据设定好的周期进行评估计算，为技改大修设备与项目提供可量化的评估手段，避免人员经验带来的立项误差与缺陷。

2.2.2 立项查询

针对已立项、已入库、已填报的技改大修项目信息进行查询，根据单位、季度、设备类型等口径统计立项详情。

2.2.3 立项信息校验

根据技改大修立项信息，关联查询相关设备的台账信息、运行信息、专项信息等，评估项目立项依据。

3.技改大修智能立项实现步骤

3.1 调研及需求挖掘阶段

本阶段完成主设备技改大修智能立项需求研究。项目研究初期，结合试点单位技改大修实际情况，分析、总结公司近期、中长期技改大修业务的具体需求，充分调研设备（资产）运维检修管理信息系统（PMS2.0）中技改大修立项业务的相关规定、调研各级立项专责人员的实际需求，总结出主设备技改大修的具体需求。

3.2 技术研究阶段

研究大数据存储、清洗、价值挖掘等技术，用于全业务与技改大修的可行性。由于本项目设计的数据种类繁多、数据处理能力对项目成果的产出影响极大，所有利用各类算法尽可能最大程度地降低各类指标计算时长，以实现技改大修成果的实时展现。

3.3 软件研发阶段

本阶段根据相关技术的研究成果及设计规范进行软件研发，详细定义设计对象要素：第一，在构建可视化模型、应用场景模型的基础上，设计终端与主站的应用流程；第二，明确系统边界、系统的组织结构、模块划分、功能分配、接口设计等，完成系统概要设计；第三，在概要设计基础上进行软件系统的详细设计，明确时限具体模块所涉及的主要算法、数据结构、层次结构及调用关系；第四，进行软件编码及测试，完成系统软件的研发工作。

3.4 示范应用及技术验证阶段

争取在试点单位选取抽取相关业务数据实现示范应用，完成整个项目的试点验证。对整个项目的技术研究成果及软件设计能力进行全面验证，保证项目成果的科学性及有效性。

4.技改大修智能立项主要成果

基于前期综合设备缺陷、隐患、反措等信息分析，通过专家评审方式科学建立运检设备智能评估指标，评估决策模型，根据设定好的周期进行评估计算，为技改大修设备与项目提供可量化的评估手段，避免人员经验带来的立项误差与缺陷，如图1所示。

具体计算过程如下：

（1）评价因子确定。根据技改大修智能立项业务调研确定主设备运行状态评价模型的评判因子，主要可以分为电网发展、设备运行状态和设备运行环境3类。

（2）因子权重设置。采用层次分析法建立评价因子权重，将技改大修智能立项业务所涉及的各类指标指标划分为不同类型不同级别的因子集合，按照不同层级不同类别分别比较各类因子的权重，然后数据模拟计算，确保整体指标因子基本可信、灵活可信的特点，最后再全省范围内通过专家调研方式，邀请电力企业专家根据实际经验给出各因素间两两比较的相对重要性，通过层次分析法进行计算，确定各项因子的权重。

（3）进行指标结果计算。结合指标权重对各层指标进行汇总计算并最终得出设备状态指标。例如，当计算结果为0.1时，表示设备状态处在“健康”状态，当计算结果为0.4时，表示设备状态处在“隐患缺陷”状态，以此类推。评语集“健康”“隐患缺陷”“严重”“危险”4种状态，对应的计算结果分别为0.1～0.3、0.3～0.5、 0.5～0.7、0.7～0.9。根据评语集（4个评语对应4个灰类）对应的风险系数建数学函数，采用加权运算对最终技改大修设备状态进行评价。

5.结语

本文基于技改大修智能立项技术研究与应用结合运检业务技改大修项目立项实际需求，建立技改大修智能立项体系，最终实现运检各类项目全过程管理，达到项目精确立项辅助决策目的。立项来源是否精准，主要依靠设备健康度评价是否准确，专项反措条例是否落实到位。生产技改大修智能立项平台整合各单位日常巡视、设备状态评价、带电检测等形成的线上、线下缺陷隐患数据，结合专业反措、设备运行年限、外部运行环境等专业排查工作成果，通过技术手段完成与系统单体设备台账的精确融合，从而构建辅助决策分析数据基础，通过海量数据平台多维度精益分析（不同时间、不同口径、不同组合因素敏感性比例等）辅以科学健康状态计算模型，辅助设备主人完成项目立项决策。项目相关建设成果有效提升现有业务系统数据质量，进一步为核心业务持续提升、新业务快速发展和专业应用集成贯通提供基础数据支撑，成果可在国网公司、南方电网和电力行业外的大型企业集团也有较为明确的应用范围，具备较大的推广应用前景。