电力管理信息系统

电力设备管理

所谓设备管理就是对所有设备进行全过程的动态管理,实现对设备相关信息的存储、加工、反馈、查询和检索,以便不断提高设备管理水平和发挥设备的最大效益.
其中主要包括设备台账管理、设备缺陷管理、设备评级管理等.通过该系统,可以密切结合生产实时数据,实现设备资产的维护工作,自动产生预定的维护工作;分析设备缺陷,优化检修工作,节约人力、物力,提高设备正常运行时间,提高企业收益
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电力设备点检系统

1.1  电力设备点检系统的重要意义：
电力设备由于长期暴露在大自然之中，不仅承受正常机械载荷和电力负荷的作用，而且还经受污秽、雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等外力侵害[01]。多种因素将会促使线路上各元件老化、疲劳、氧化和腐蚀[02]，如不及时发现和消除，就可能会发展成为各种故障，对电力系统的安全和稳定构成威胁。
设备点检管理是有效保证输电、变电、配电线路及其设备安全的一项基础工作[03]。通过巡视检查来掌握线路运行状况及周围环境的变化，发现设备缺陷和危及线路安全的隐患，提出具体的检修内容，以便及时消除缺陷，预防事故发生，或将故障限制在最小范围，保证线路的安全和电力系统稳定，达到电力系统“安全、经济、多供、少损”的运行目标[04]。
传统设备点检普遍采用的是人工巡视、手工纸介质记录的工作方式。该方式存在着人为因素多、管理成本高、无法监督点检人员工作状态等明显缺陷。为了保证点检工作顺利进行，减少不必要的经济损失，改革传统落后巡检方式的呼声越来越高[05]。为此，利用信息钮、信息螺栓和条形码等较为先进的自动识别技术进行计算机管理。尽可能杜绝人为因素的影响，使即时、定性、定量、客观地考核巡检人员的工作成为可能[06]。然而，上述产品安装复杂，而且长期暴露在野外，容易遭到损坏，不便于有效的管理。另外，填写缺陷票仍旧由巡检人员现场手工完成，费时、费力且缺陷票填写内容不规范，使得设备缺陷汇总分析的工作量没有实质性的减少，从而影响了点检管理效率的进一步提高[07]。
另外，随着社会的进步，电力行业也在飞速地发展，目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代[08]。大电网意味着输变电配电线路的增加，使得对线路的管理和维护工作变得日益重要，任何对故障的发现的延误都将带来巨大的损失。而当前的线路设备巡视管理手段落后的矛盾就显得更加突出[09]。所以很有必要引进新的手段来提高输电、变电、配电巡视工作的水平[10]。
因此，数字点检管理系统的建立和应用，有利于提高运行的安全性、可靠性和稳定性，有利于提高电力企业的管理水平和企业形象，最终实现电力系统“安全、经济、多供、少损”的运行目标。实现从缺陷发现到缺陷处理及注销的全过程监管，最大限度地减少漏检、错检，达到数字巡检的目的[11]。
1.2  国内外点检应用系统发展的概况：
 设备点检技术上的变化导致了设备点检在需求上的变化.由单一的以故障诊断为目的转变成监测，维修和管理相结合[12]。
目前形势下对点检管理系统的基本要求：
(1)能够支持各种设备状态参数所动、温度、压力、流量等)的数据采集和录入。
（2)采用大型数据库来存储数据，保证数据查询的效率、系统运行的效率以及并发访问能力[13]。
(3)能够进行设各的状态监侧，达到预知维修的目的。
(4)提供分析算法和模型，可对数据进行详尽分析。
(5)状态数据可以为企业其它管理信息系统利用。
1.3  目前点检管理系统的不足：
市场上现行的点检应用系统，在对点检的支持方面还不够完善，主要体现在以下几个方面:
(1)传感器要求固定安装。系统要求传感器固定安装，这就只可能是有限多个点被纳入点检管理当中，点检管理制的覆盖面减小，无法做到点检管理的全面性[14]。
(2)点检仪造价较高。要想覆盖整个企业，成本高，大面积应用投资大。
(3)信息收集不完整，统一集中不及时，利用不充分。
1.4  设备点检管理系统在我国电力行业的应用：
 国内电力行业设备管理正由定期检修和计划检修管理体制，向预知性设备状态检修体制转变，其根本目标是提高设各可靠性、经济性、降低生产成本，提高设备的利用率。设备状态检修是一个覆盖面广、综合性强的领域[15]。它是建立在生产效能、费用、及设备可靠性维修工程基础之上的综合应用，同时已成为提高设备运行可靠性及效能、减少维修费用的有效途径[16]。
 2001年12月国家电力公司关于《火力发电厂实施状态检修指导意见》的[2001]745号文件，规划出了火电厂实施设备状态检修的基本策略和路线，同时指出掌握设备的状态是实现设备状态检修的基础，并将设备点检作为实施状态检修的主要数据来源之一点检管理作为一种新的模式在各电厂得到了贯彻和实施[17]。经过几年的发展，国内多家火力电厂购置了点检仪，借助先进的仪器仪表完成日常点检工作，部分电厂依旧采用相对陈旧的工具、手段(如利用听筒对设备机械部位运行状态诊断)执行点检工作[18]。已购置了点检仪的电厂，经过两到三年的实践，点检的组织和管理模式等同企业实际情况的结合不断完善，取得了明显的效果；同时，这些企业也产生了新的需求即必须通过先进的信息化技术管理点检工作。如前所论述，实行点检制，必然要选择高技术、高效率的软件系统。点检管理更需要把握相应管理体制、管理手段、过程控制、成果管理四个环节。


２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：
1．
本课题要求在学习掌握电厂设备点检需求的基础上，理解选题的应用背景和技术背景，设计一个根据预先制定的技术标准，定人、定点、定期、定方法、定标准地对设备进行检查的管理软件。通过应用这种管理模式，将有效地防止“过维修”或“欠维修”，减少设备的故障发生率，大大降低设备维护费用。
2．具体工作内容：
（1）数据库设计——采用PowerDesign进行设计，建立数据库；数据库操作接口
 （2）标准管理模块——实现点检标准模板定义、导入；具体点检标准定制
 （3）任务管理模块——能生成点检任务，点检任务执行日期具有一定的智能调整功能
 （4）数据管理模块——点检数据的采样录入、智能判断设备的运行状态
 （5）数据统计模块——统计任务执行情况、设备运行情况
 （6）权限与代码维护模块——系统各模块的功能权限维护；代码表的维护
 （7）把所有模块进行整合，并对整个系统进行调试，实现预期目标。
3．主要研究方法：
火电厂发电设备点检管理系统相对是一个大型的复杂的系统，根据整个系统模块化思想的特点，系统在设计和开发的过程中采用模块化。
    模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把软件系统按功能分割成若干小模
块的过程。每个模块完成一个特定的子功能，所有的模块按某种方法组装起来，成为一
个整体，完成整个电力设备点检管理系统所要求的功能。
    在软件的体系结构中，模块是可组合、分解和更换的单元。
本系统的特点如下:
  (1)系统各模块相对独立、功能相对单一、结构清晰。
  (2)降低了解决问题的复杂性。
  (3)缩短系统开发周期。
  (4)避免了系统开发的重复劳动。
  (5)易于系统的维护和功能的扩展。
  (6)有利于提高系统的可靠性。
开发方法:
    自上而下，逐步分解，分而治之。
    在进行充分现场调研、查阅大量相关文献、并结合我国火电厂的实际情况，把火电
厂发电设备点检管理系统根据功能不同分为八大模块，分别为:设备管理模块、标准管
理模块、点检管理模块、维护保养管理模块、缺陷管理模块、工单管理模块、文档管理
模块及系统管理模块等，其中各模块中又分为相应的小模块。
    
点检业务流程图如下：




    本课题要求设计一个电力设备点检系统，在电器领域得到了广泛的应用，有很大
的实用价值和研究意义。毕业设计的内容包括设备管理模块、标准管理模块、点检管理模块、维护保养管理模块、缺陷管理模块、工单管理模块、文档管理模块及系统管理模块等，
     
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电力需求侧管理信息系统解决方案

近年来国内经济的高速发展，企业用电和居民用电的需求也越发旺盛，电网与发电的发展逐渐跟不上电力需求，这时加强电力需求侧管理，以提高终端用电效率和优化用电方式，实现低成本电力服务所进行的用电管理活动就变得更迫切了。另外即使当电力供需矛盾缓和后，需求侧管理工作仍很重要，因为还要继续编制电网与电源的发展计划，使电网不再缺电，还要经常分析售电侧市场的空间，制定发展电力市场的政策与策略，因此需求侧管理是一项长期的工作。


1． 摘要 
　　近年来国内经济的高速发展，企业用电和居民用电的需求也越发旺盛，电网与发电的发展逐渐跟不上电力需求，这时加强电力需求侧管理，以提高终端用电效率和优化用电方式，实现 
低成本电力服务所进行的用电管理活动就变得更迫切了。另外即使当电力供需矛盾缓和后，需求侧管理工作仍很重要，因为还要继续编制电网与电源的 发展计划，使电网不再缺电，还要经常分析售电侧市场的空间，制定发展电力市场的政策与策略，因此需求侧管理是一项长期的工作。最近，国务院、国家发改委发 出通知要求各地政府、电网公司加强用电侧管理，国家电网公司还专门制订了《关于加强电力需求侧管理的实施办法》。所以，做好电力需求侧管理，已是供电企业 当前电力营销工作的重要任务。为此，公司与HP 联合推出了电力需求侧管理解决方案。
电力需求侧管理其主要任务就是解决电网缺电时如何做到供需平衡问题。但是需求侧管理的任务不仅是要解决电网缺电时如何做到供需平衡问题，而是 研究用电侧的过去、现在、将来的用电负荷的变化和发展情况，为供电侧、发电侧的发展计划提供翔实的数据，使电力的供需由消极平衡变为积极平衡。为此需求侧 管理需要进行异常庞大的数据存储和数据分析，为此就需要建设一个电力需求侧管理技术支持系统来帮助供电企业处理需求侧信息，分析市场状况，预测未来发展以 及实现相应的负荷管理措施。
朗新电力需求侧管理解决方案能够帮助供电企业快速部署需求侧管理应用，提高企业的科学决策水平，使电力资源得到最优化的使用，最大程度地降低因缺电造成的社会和经济的影响，最终促进供电企业的经济效益的增长，实现供电企业和用户的双赢局面。
朗新公司凭借多年来积累的深厚电力行业知识、成熟的软件产品、丰富实施经验以及强大的技术实力，能够确保系统的成功实施，帮助供电企业实现需 求侧管理现代化。朗新公司电力行业的成功案例覆盖了国内众多网省级供电企业，包括浙江、上海、湖北、甘肃、山西、内蒙及广东等全国各大区域电网，成功的信 息化项目实施帮助这些网省级供电企业提高了企业管理水平，促进了市场的有序发展，改善了客户服务质量。HP 与朗新公司在电力行业已经结成紧密的合作关系，并且这种合作具有厚实的技术和市场基础；HP雄厚的基础构架产品和技术为朗新电力需求侧管理软件的运行提供 优异的硬件支撑平台和相关的卓越的技术服务支持保证。 


2． 解决方案本身的价值 
2．1．背景 
2．1．1．解决方案产生的行业背景 
近几年来，随着经济高速发展以及经济结构调整等因素的影响，用电结构和供需形势正在发生变化，第三产业和居民生活用电比重逐渐加大，电力供需 矛盾已日渐显露，据预测2005年全国电力供需形势总体依然紧张，全国最大电力缺口约2000至2500万千瓦，且这种缺电的状况还将在较长的时期内存 在。电网最大负荷持续快速增长、峰谷差增大、负荷率降低、发电设备利用小时数下降、发电煤耗增加、发电成本上升、电网调峰困难、供电可靠性下降。为减少电 网运行压力，保障整个电网的安全运行，各供电企业不得不采取拉闸限电等措施，拉闸限电等措施的执行给企业正常生产经营和居民生活造成了严重的影响，同时也 给供电企业本身带来了较大的经济损失。
与此同时，无论从资源占有量和结构上看，还是从利用效率上看，我国的能源问题还是非常突出。人均资源占有量，我国不到世界平均水平的一半，但 产值能耗比世界平均水平高出一倍。以煤炭为主的能源结构，又使能源的开发利用与环境保护的矛盾更加尖锐。因此，提高电力的利用效率，坚持全面、协调、可持 续的电力发展观显得更加重要。对电力行业来讲，就是要大力提高电力资源的利用效率，节约能源，使电力发展与经济社会发展和环境保护相协调。
为缓解电力供需矛盾，避免电力供应成为制约经济发展的瓶颈，并且还应实现电力工业可持续协调发展，我们就应当不仅要增加电力装机来满足经济发 展的需要，更要十分注重挖潜、优化资源配置、优化用电方式，在提高电力使用率上狠下功夫，使电力发展从粗放型向集约型转变、向提高效率与增加投入并举转 变。因此，当前全国各级供电企业都需要深入系统地开展电力需求侧管理工作，大力发展蓄电节电技术，引导客户多用低谷电；加大推行峰谷电价力度，鼓励用户避 峰填谷。同时，还应需要积极研究电力需求和国民经济发展指标以及气候等因素的内在关系，提高对电力需求预测的准确性，落实有序用电的各项措施，为科学地制 定发展电力市场的政策与策略提供充分依据。
但是，电力需求侧管理并是一件不易做好的事情，因为它涉及到千家万户电力客户与准电力客户、涉及到国家政策方针的变化、涉及到大自然气候的变 化。同时，它还需要电力客户端大量信息如：年、月、日的有功电量与无功电量、有功功率曲线（年、日）电压变化情况及对供电可靠性要求等。这就使得需求侧管 理需要处理非常庞大的信息量和错综复杂的的预测算法，同时还必须提供快速可靠的负荷管理技术手段。因此，需要建设一个电力需求侧管理技术支持系统来帮助电 力企业处理需求侧信息，分析市场状况，预测未来发展以及实现相应的负荷管理措施。 
2．1．2．解决方案能够提供的对策 
　　朗新的电力需求侧管理解决方案，能够提高供电企业内各部门、用电客户及政府之间的信息交换能力，并对供电企业现有的业务系统进行有效集成，帮 助供电企业客户有效采集客户的具体用电行为以及相关外围的信息资源，通过全面细致的信息分析，提高负荷的预测准确度，准确把握各种需求侧管理措施的预期效 果，制定最佳的有序用电管理措施，使需求侧管理更加精细化，提高供电企业的科学决策水平，从而使电力资源得到最优化的使用，最大程度地降低因缺电造成的社 会和经济的影响，最终促进供电企业的经济效益的增长，实现供电企业和用户的双赢局面。
通过实施朗新的电力需求侧管理解决方案，供电企业能够： 
　　加强对负荷现状的监测力度，提高负荷特性的分析和预测水平，为供电企业及早制订不同情况下的错峰、避峰预案和措施提供技术支持；
调查电力市场的发展空间包括未用电单位、其他能源使用者转化为电能使用者的可能性与预期数，以及电能使用者转化为其它能源的使用者的可能性与预期数，协助供电企业对市场用电需求的准确预测。
分析出错避峰用电方案及实施措施（含行政措施与经济措施）所需成本，以及预演采取方案措施后达到的效果，协助供电企业制定出经济合理的实施措施。
加强负荷调控能力，积极有效地实施削峰填谷、移荷错峰等措施，减少停电次数，缩短停电时间，减轻因停电而引起的客户和供电企业的经济损失；引 导用户积极参于调荷避峰，合理安排生产计划，提高终端用电效率，优化用电方式。实现改善电网运行负荷曲线，确保电网安全经济运行，提高电网的经济效益，最 大限度地实现全社会的资源优化配置，取得最好的社会效益的目的。 
对需求侧实施项目进行综合管理，提供电网缺电情况下的调整负荷节约用电的各种措施。


2．2．解决方案构成模块及特性 
2．2．1．模块构成 


　　朗新的电力需求侧管理解决方案采用了基于J2EE标准的分布式多层构架，分布式多层体系架构为电力需求侧技术支持系统的建设提供了优秀的底层 基础，使得系统的开发更为快捷高效，系统的安全性、可伸展性、可移植性、可用性、易维护性得到强有力的保障，其整体框架图如下： 　　
 


朗新的电力需求侧管理解决方案主要由负荷管理和控制子系统、基础信息管理子系统、市场调查子系统、负荷预测子系统、应用分析子系统、有序用电管理子系统、需求侧项目管理子系统以及支持性平台和系统等部分组成： 
负荷管理和控制子系统：监视和掌握客户的用电信息，掌握负荷特性，并指导和控制客户的用电行为。 
基础信息管理子系统：利用统一的数据交换平台，对所需的基础信息进行统一的采集、管理和维护。 


市场调查子系统：根据市场需要，制定市场调研工作计划，提出市场调研课题，并组织落实；对市场调研结果审核、整理和分析。
负荷预测子系统：采用科学先进的数学预测模型，开展全网短中长期的负荷预测和管理。　　市场状况分析子系统：通过负荷分析、电量分析、功率因素分析、用电异常分析等，全面掌握整个市场状况。
有序用电管理子系统：帮助供电企业制定有序用电方案，并可对有序有电方案的实施效果进行预演和监控。
需求侧项目管理子系统：掌握和分析市场经济的发展对用电引起的变化，不断掌握和积累各地区、各行业用电变化情况，研究和跟踪国内外需求侧管理的新技术、新政策，根据实际情况制订需求侧管理推广规划。 
支持性平台和系统：包括硬件平台、软件平台、安全平台以及网络平台，它们是整个需求侧管理解决方案的基础。 
2．2．2．特性总结 
　　朗新的电力需求侧管理技术支持系统有以下特点：
 技术先进 
采用业界先进成熟的信息技术，如J2EE标准的分布式多层构架技术、联机分析技术、工作流技术和预测模型等。 
 功能完善 
提供丰富的业务功能，可满足供电企业有关需求侧管理的具体业务需求。
 集成度高
采用开放式、符合标准的信息集成平台，利用统一、开放的接口规范和数据格式将相关的各类信息系统集成到这个平台上来，提供统一的数据访问规范、流程整合。
 扩展性和灵活性强
能够适应不同规模、不同区域的供电企业的需求，构件化、组态化的软件设计思想可以很容易地增加新的业务功能模块，业务流程的变化也很容易通过工作流的重新定义来适应。 
 安全性高 
从硬件平台、软件平台、权限和管理措施等多个方面设计系统的安全体系，提高了系统的安全性和可靠性。　　
 
2．3．解决方案各阶段的客户收益 
　　需求侧管理技术支持系统的建设从总体上可以分为需求分析阶段、开发和设计阶段、现场安装配置及系统集成阶段和测试演练以及后期的系统评估和演习服务。 
　　阶段1：需求分析阶段
　　系统需求分析是为今后需求侧管理技术支持系统的软件开发、业务规范、工作标准、管理模式和考核制度的基础，该阶段为今后的工作指明目标和方向，同时也会使得今后开发建设的系统能够充分满足客户的实际需求，其主要内容包括：
　　1、现状调研：对客户（供电企业）涉及需求侧管理的组织架构、管理模式、工作标准、工作流程、运行环境、网络状况和系统建设想法等情况进行充分的了解和调查，并最终形成调研报告。
　　2、业务分析：在充分了解客户的现状和需求的基础上，朗新公司根据在该领域丰富的建设经验和客户一起进行业务规范、考核标准和管理模式的分析 和讨论，帮助客户形成涉及需求侧管理灵活的组织结构、合理的工作流程以及严格的考核办法，协助客户制定统一的《业务流程规范》、《工作标准》等文件，并最 终形成业务需求分析报告，以指导需求侧管理的软件设计和开发。
　　阶段2：开发和设计阶段 
　　软件开发和设计工作将根据《需求侧管理技术支持系统需求分析报告》的功能和技术性能要求完成应用软件的设计、开发、测试和交付的过程。
　　整个应用软件的开发和设计工作都是在ISO9001质量保证体系的监督下，要求软件工程管理标准开展。通过科学细致的设计测试和完善的质量保证体系达到交付客户高质量的软件产品的要求。 
　　阶段3：安装、配置及系统集成 
　　该阶段朗新公司将根据在电力系统IT基础设施建设领域多年积累的成功经验和完善的工作制度，通过合理的进度安排、充分的现场沟通协调以及专业的系统集成服务，为客户（供电企业）建设一个性能优秀、运行稳定的系统运行平台，保证需求侧技术支持系统的稳定可靠运行。
　　阶段4：测试，演练，文档及知识的移交，后期的系统评估和演习服务
　　经过以上阶段的成功实施后，需求侧管理技术支持软件就具备了交付客户现场运行的条件。在系统正式上线运行前，还需要和客户一起进行严格的现场测试工作，使得上线的软件能够完全满足性能和功能上的要求。 
　　一个系统运行的好坏，不只是与应用软件系统的质量有关，而且和客户在计算机应用、维护及操作方面的素质有关密切关系。因此，客户培训工作是一 个重要的工作，我们将把客户培训作为一项重要任务来抓，最终达到知识转移的效果，使得客户能够熟悉掌握今后系统的操作使用和系统管理维护等。
需求侧管理技术支持系统运行过程中可能会出现各种问题，如因系统错误出现的问题，因需求变更出现的问题等。为了解决这些问题，使系统能正常进行工作，需要对信息系统进行相应的后期维护服务工作，该后期服务工作还包括对系统运行进行评估分析以及相应的性能调优等工作。　　
 
最终, 您能从如下四方面获得受益： 
 风险最小化 
朗新电力需求侧管理解决方案通过对用电市场需求的准确预测，可以为规划部门合理配置资源和制定电源发展规划提供合理的参考依据，实现综合资源的规划。从而可以避免因投入过多产生的资源浪费，又能避免投入过少而引起的能源紧张。
朗新电力需求侧管理解决方案通过制定合理的有序用电方案，达到错峰移荷的目的，提高电网的经济运行和安全运行，减少由于拉闸限电带来经济损失风险。
 投资回报最大化
朗新电力需求侧管理解决方案可为制定峰谷电价、季节性电价提供依据，通过电价政策，有效地引导用户主动参于需求侧管理，促使用户主动改变消费 行为和用电方式，提高用电效率和减少电力需求，为社会、供电单位和客户等多方带来共同的效益，同时不断提高的客户满意度、忠诚度也将为供电企业带来更高的 投资回报。 
 改善性能 
朗新电力需求侧管理解决方案利用信息集成平台集成客户内部的其他支撑系统，方便实现信息的共享和流程整合，改善供电企业需求侧管理的水平。 
 增加灵活性 
朗新电力需求侧管理解决方案采用了构件化、组态化的软件设计思想以及工作流程的技术，使得当客户的管理模式和业务规则发生变化时，系统只需调整相应的业务功能模块就可适应，另外当业务流程的变化时，只需通过定义具体的工作流程就可迅速适应。


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