国网湖南省电力有限公司湘潭供电分公司

摘要：国家电网公司2020年提出建设“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”的战略目标，国网湖南省电力有限公司践行国网战略，确立了“坚持一个引领，遵循价值与创新两个驱动，推动设备、管理、保障三个升级，实施六项行动”的实施方案。湖南省公司设备部规划通过五年时间构建湖南公司现代设备管理体系，其中，为解决监控幅度过大导致监控信息利用程度不高，变电运维人员未深度参与设备全寿命周期管理工作的问题，迫切需要提高设备监控强度和管理细度。国网湘潭供电公司明确总体工作思路，开展智慧变电站改造及新一代集控系统建设，同时推进组织体系变革，开展变电站智能运维，建立健全保障机制，全面开启“无人值守+集中监控”的变电运维新模式，相比传统调度监控，变电集控站汇集了变电站主辅设备信息、在线监测数据、保护信息、故障录播信息等，站端关键信息基本上实现了全量上送，基于此，湘潭公司以新一代集控系统为载体，聚焦变电运维倒闸操作、运维巡视、日常维护、事故（异常）处置方式“四个转变”，全面开展基于新一代系统的变电设备管理提升与实践。

    企业简介：国网湖南省电力有限公司湘潭供电分公司（以下简称“国网湘潭供电公司”）成立于1978年，是大Ⅱ型全国一流供电企业，电网覆盖面积5015平方公里，用电客户141.23万户。公司以500千伏鹤岭变电站和南岸变电站为核心电源点，拥有220千伏变电站10座/300万千伏安、110千伏变电站38座/248.145万千伏安；拥有35千伏及以上输电线路163条/2133.4千米；拥有10千伏配电线路594条/9533千米，配变413.9195万千伏安。国网湘潭供电公司现有全民职工1316人，集体员工121人，供电服务职工1122人。设15个职能部门，1个事业部，11个业务支撑机构，3家县公司、1家省管企业单位和1家农服公司。公司先后获得“全国文明单位”“全国五一劳动奖状”“全国模范员工之家”“全国电力行业优秀企业”“国家电网公司文明单位”“国家电网公司先进集体”等荣誉称号，涌现出“全国五一劳动奖章”获得者王郁之、“全国劳动模范”方鹏、“全国劳动模范”张华山等先进典型。

一、市级电网企业新一代集控系统的变电设备管理提升与实践的背景

（一）是落实公司发展战略、构建现代设备管理体系的需要

为深入贯彻习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略，助推“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标落地，自2020年起，国网公司先后出台了《推进变电运维模式优化及集控站试点建设工作意见》、《国家电网有限公司关于加强设备运检全业务核心班组建设的指导意见》、《国网设备部关于加快推进变电运维“两个替代”建设应用的通知》，将设备作为大电网安全的第一道防线，试点推进现代设备管理体系建设。湘潭供电公司迫切需要主动融入国网公司、省公司工作大局，落实国网公司试点工作部署、贯彻省公司“四个一流、跨越赶超”战略目标，纵深推进现代设备管理体系建设，构建汇集主辅设备监控信息的新一代集控系统，为变电设备运行管理转型提供系统平台，打造与世界一流能源互联网企业相适应的现代变电设备运行智能管控体系。

（二）是贯彻数字化转型、保障电网设备安全稳定运行的需要

碳达峰、碳中和的国家战略目标对充分发挥电力在各种能源转换中的核心枢纽作用提出了更高要求，基于数字化转型的新型电力系统建设成为实现双碳目标的重要战略方向。新型电力系统的发展以新能源为主体，随着发展不断深入，将面临诸多挑战，如电力电子化程度的快速上升，会引发系统宽频震荡、谐波、谐振等事故风险，变电站作为新型电力系统的关键环节，担负着维持电网稳定的关键作用。随着国网系统内数字化、智慧化变电站的全面推进，为变电站设备状态监测提供了海量数据及时空数据，湘潭供电公司亟待抓住这一机遇，开展基于新一代集控系统的变电设备运行管理提升工作，实现设备管理关键指标国网领先，保障设备安全稳定运行。

（三）是解决当前运检管理现状问题、提升设备管理能力的需要

随着公司电网快速发展、设备规模大幅增长、技术不断升级，电网设备安全运行风险和压力与日俱增，现有变电运维管理模式难以适应公司发展战略和电网安全运行需求。监控幅度过大导致监控信息利用程度不高，湘潭供电公司集控站平均监控变电站数量达80座，部分地区超过200座，现有变电站消防、安防、动力环境等辅助设备信息未能全部有效利用；变电运维人员未深度参与设备全寿命周期管理工作。由于原来的管理体系使变电运维人员不承担设备监控职责，对设备关注度下降，设备主人意识淡化、能力弱化问题凸显，设备主人作用未能得到充分发挥。因此，湘潭供电公司亟待优化变电运维模式，推进新一代集控系统建设，为保障电网安全运行筑牢基础。

二、市级电网企业新一代集控系统的变电设备运行管理提升与实践的主要做法

（一）明确总体工作思路，确定目标及原则

为高效开展工作，湘潭供电公司坚持目标导向，统筹规划，加强顶层设计，从源头上提升变电设备运行管理能力，保障电网安全稳定运行。

1.强化顶层设计，制定总体思路

湘潭供电公司坚持问题导向、统筹推进，遵循价值与创新两个驱动，制定“11333”总体思路，即围绕“一个核心”，坚持“一条主线”，开展“三项行动”，打造三个模式，实现“三提升”，推动设备、管理、保障升级，有力支撑公司和电网高质量发展。以本质安全为核心，以保障电网安全稳定运行为主线，进行变电设备运行管理提升工作，优化内部组织形态、开展组织体系变革行动，建设新一代集控系统、开展智慧变电站改造行动，转变变电、输电、运检等管理模式、开展管理模式变革行动，全面打造“无人值班+集中监控”“立体巡检+集中监控”“远程辅助+运检抢一体”设备管理新模式，实现专业管理能力提升、设备质量管控能力提升、设备运维智能化水平提升。

2.坚持目标引领，明确建设目标

湘潭供电公司积极响应国网公司“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标，依托“数字韶山”建设经验，以“智慧化、实时化、精益化”为导向，充分考虑专业数据横向交互和综合研判，打破“信息孤岛”效应，进一步优化变电设备运行管理体系，顺应泛在电力物联网发展趋势，充分应用“大云物移智链”等新一代数据信息科技，打造新一代集控系统，将单一繁琐的现场工作实现远程化、数字化、实时化管理，实现减员减负，盘活生产体系人力资源，不断夯实电网安全基础，提升专业管理精益化水平，打造现代变电设备运行管理体系“湘潭品牌”。

3.制定基本原则，高效指导工作

电网设备可靠运行是保障电力供应、提升服务品质的先决条件，湘潭供电公司结合地区发展实际，制定三大基本原则指导工作开展。

坚持战略引领原则。以“四个革命、一个合作”能源安全新战略和“双碳”部署为引领，以国网公司“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标和公司十大战略落地行动方案的总体部署和工作要求组织变电设备运行管理提升工作实施。

坚持问题导向原则。强化问题意识，结合湘潭供电公司变电设备运行管理现状，聚焦变电设备运行管理的组织体系、具体环节、管理模式等关键要素，找准管理提升的开展重点，统筹推进精准施策，持续优化变电设备运行管理能力、水平。

坚持创新赋能原则。利用新技术、新方法驱赋能变电设备运行管理提升，从根本上推动管理模式变革、管理手段完善、管理设备优化，持续提升变电设备运行管理能力。

（二）开展智慧变电站改造，强化智能管控支撑

为提升变电站智能化水平，湘潭供电公司综合考虑变电站规模、改造可行性、设备类型、负荷运行情况、人员情况及经济承载力等，2020年至2022年全面开展变电站智能感知终端部署，大力建设新一代集控系统。

1.部署智能感知终端，提升状态全景感知能力

针对以往人工巡视、现场操作、手工抄录、经验判断等传统运检模式，湘潭供电公司将“大云物移智链”等新技术应用融入变电设备运行管理，以“保核心主设备、保重要变电站”为技术主线，全力推进变电站智慧化建设。变电站层级主要部署智能感知终端，接入辅助设备监控子站、一键顺控子站、智能巡检子站等三大子站，实现变电站站端主辅设备全面监控、倒闸操作一键顺控、机器自动巡检、主辅智能联动等功能，全面替代人工现场抄表、现场巡视，实时智能感知主变、主开关柜、GIS及主保护等核心一二次设备主要电气状态量。地市公司层级主要部署主设备集中监视主站、辅助设备集中监控主站（新一代系统）、变电信息综合处理边缘物联代理（远程智能巡视系统），并更新了系统一键顺控模块，满足了地市公司对变电站远方一键顺控操作的需求。此外，地市公司可对智能感知终端进行远程设置，实现了变电站主辅设备全面监控、边缘计算。两级智慧变电站建成后，倒闸操作及巡视效率较传统模式均有质的飞跃。

2.建设新一代集控系统，支撑变电站智能管控

明确集控系统构建框架。按照“功能上突出目的性、技术上体现兼容性”的设计要求，湘潭供电公司充分利用已有各类信息化、自动化资源，优化新一代集控系统顶层设计。明确系统定位。打造汇集主辅设备监控信息，具备远方顺控、保护定值核对、信号自动验收、画面远程调阅等实用化功能，具备智能告警、监控助手等高级功能的新一代集控系统。明确系统架构。基于一体化基础平台提供的服务总线、消息总线等公共服务实现应用功能与信息交互，与调度主站间交互调度指令、操作信息、控制策略等数据；与省级中台间交互电网模型、设备台帐等信息；支撑统一视频平台完成变电站设备视频调阅。明确硬件架构。为了提高系统的安全性，系统硬件配置分为数据库服务器、数据采集及应用服务器、人机工作站、交换机、防火墙、安全隔离装置等设备，主要设备均采用冗余配置。明确软件功能建构。基础应用功能采取颗粒化、模块化、服务化设计，总体分为运行监视、操作控制、监控业务管理、系统维护等四类应用。

深化新一代集控系统功能应用。湘潭供电公司全面梳理D5000系统应用特点，收集班组需求，有效整合主辅设备监控信息。设备监控方面更加精细，新一代集控系统通过智慧化改造新增了8类辅助设备信号；能够实现海量信息有效抓捕，杜绝关键信号漏监、误监，在信息研判方面更加精准；具备远程智能巡视，有效替代人工例行巡视、熄灯巡视、特殊巡视，在巡视方面实现人机协同；支持操作一键顺控，实现“逐项操作”到“一键顺控”的转变，杜绝误操作风险；推进新一代集控系统运维班组延伸工作，为运维人员提供更为全面、更为及时、颗粒度更细的设备运行状态信息，助力设备主人制落地。

（三）推进组织体系变革，破除机制管理障碍

湘潭供电公司本着专业独立与协同的原则，结合现代设备管理体系建设，推进组织体系变革，全方位提升运检管理效率效益。

1.优化调整管理职责，建立高效变电设备运行模式

公司适应设备管理要求，将设备监控职责从调控专业已交至运检专业，优化调整继电保护、自动化专业管理职责划分，建立更加协同、高效的变电设备运行管理模式。

2.成立变电检修公司，强化专业管理力度

公司在确保安全生产、优质服务和队伍稳定的前提下，本着专业独立与协同的原则，利用机构改革，改变检修公司统一管理三大专业、配电专业归口管理部门分散、县公司配电建设管理体系不健全的模式，将变电专业从检修公司独立出来，成立变电检修公司，作为公司二级业务机构管理，进一步拓展升级运检业务并优化队伍管理。

3.内部班组优化调整，明确工作职责分工

利用公司监控业务移交契机，新成立一个“集控站”。集控站由原地区监控班成建制划分至变电检修公司，人员由原监控班组6人与运维检修转岗人员4人组成，综合素质得到显著提高。集控站基于智慧化变电站、新一代系统及远程智能巡视系统建设，新增远方顺控、远程智能巡视、辅助设备监控等职责，设备监控范围更广、设备信息掌握更全。

（四）深化管理模式变革，开展变电站智能运维

为改变操作、巡检、运维等传统管理模式，湘潭供电公司开展一键顺控倒闸操作，从输电、配电、运检等专业探索“立体巡检+集中监控”、“无人值守+集中监控”新模式。

1.转变操作方式，推进倒闸操作一键顺控

公司传统的变电站倒闸操作模式由于设备、技术、管理等方面的限制，普遍采用就地一人操作一人监护的方式进行，过重的劳动量、过长的操作时间、较高的操作风险以及操作过程中大量人为因素影响，造成现场管控风险压力大，为影响电网安全运行带来了潜在的不确定因素。针对这一问题，湘潭供电公司按照IEC61850标准，采用程序化设计，转变操作模式，探索变电站设备的一键顺控功能，杜绝操作过程中人为因素导致的操作流程错误，降低操作风险，节省劳动量与操作时间。按照“优先远方，保证站端”的原则逐步推广一键顺控操作应用，完成新一代系统验收的站优先采用集控站远方顺控，其余站采用变电站站端顺控，具备条件的变电站新建投产选择在集控站实施。目前公司已完成33座变电站的顺控改造，占比90%。

2.转变巡检方式，开展“立体巡检+集中监控”

针对变电专业在巡视时间过长，人力耗费较大的问题，湘潭供电公司探索集控站远程巡视，依托智慧变电站及变电集控站建设，开展人力例行巡视替代，提高设备监控强度、巡检管理细度。结合实际，巡检周期灵活。针对所辖变电站，由集控站根据设备实际使用状况，会同变电运维专业（设备主人）确定变电站例行巡视周期，视设备运行状况良好，适当调整例行巡视周期。针对存在电网风险预警、重大检修方式变化、重要保电要求的变电站，进一步提高远程巡视频次，按标准周期0.5倍执行。巡检重点明确，集中监控。在远程巡视中划定重点内容着重检查。包括变压器、互感器、并抗、集合式电容器等充油设备是否存在渗漏油；设备是否存在发热、异常振动声响、局放超标等异常缺陷；变电站各设备区是否存在异物；变电站围墙、大门、门窗等是否存在安全隐患。

3.转变运维方式，探索“无人值守+集中监控”

针对变电专业耗费大量时间及人力开展设备运维的传统模式，湘潭供电公司依托变电站智慧化改造以及变电集控站建设，实现“无人值守+集中监控”的变电运维管理。通过新一代集控系统实时处理装置动作事件、异常告警信息、自检告警信息、运行定值、实时采样值、开关量状态、软压板状态、通讯工况等信息，完成对继电保护设备的实时在线监视。结合保信子站及压板在线监测系统建设，使运检人员通过集控站查询继电保护设备的实时运行定值和多组备用定值、继电保护设备的运行定值区等数据信息，实现保护定值及压板状态的远程校核，通过资源整合，最终实现保护定值及压板信息核对的“去人工化”。

4.转变事故处置方式，实现“远程辅助+运检抢一体”

此前，调度监控模式只能监视到主设备信息，对于辅助设备、保护设备等监控不够全面，事故发生时只能通过保护告警、工业视频等判断事故严重程度。因此，湘潭供电公司通过深化配网大数据的应用，转变事故处置模式。以新一代系统远方顺控、保护定值及压板在线核对、主辅设备信息为基础，结合远程智能巡视系统，为监控人员展示更加全面设备运行状态。事故发生后，由集控站作为事故处置枢纽，直接为运维检修人员提供远程辅助判断，利用远方顺控功能快速隔离故障、利用辅控和视频巡视提前了解站端通风、照明情况，缩短了信息传输链条，提升了事故处置效率，保障了运检人员的作业安全。

（五）建立健全保障机制，提升智能化管理能力

为专业解决班组核心能力不强、精益管控水平不高的问题，湘潭供电公司通过建章立制、培训宣贯、强化激励等方式，固化变电设备运行管理提升工作成效。

1.建章立制，推进变电设备运行管理规范化

湘潭供电公司为推动各部门资源和力量高效融合，确保业务转型后的班组安全平稳运行，制定了《现代设备管理体系生产机构优化实施方案》，全面启动“无人值班+集中监控”“立体巡检+集中监控”新模式。针对变电集控站、“全科医生”班组、输电监控班、全能运检班等4个班组，出台《国网湘潭供电公司设备监控运行管理规定》、《国网湘潭供电公司全科医生班组管理规定》等管理办法、运行及信息管理规定12项，明确岗位职责、监控范围、设备设施维护分工、人才培养计划等内容，确保工作有章可循、有据可依。

2.强化培训，培养多技能“全科”人才

加强制度宣贯、主动创新研究变电设备运行管理体系，充分认识变电设备运行管理提升的必要性、重要性和紧迫性。引导输电、配电、运检等专业班组积极投身到工作中。注重提炼总结，及时推广试点典型经验，促进基于新一代集控系统的变电设备运行管理在更大范围内取得成效。开展全员技能提升行动，进一步激发基层干事创业活力，加大“电力+数字化”、“电气+材料”、“设备+资产”等复合型人才培养力度，打造高素质员工队伍。搭建一线班组人员设备管理提升平台，开展专业轮岗实习、监控运维双向轮岗学习，以满足集控站、变电站等人员配置需求。根据实习人员培训情况，取得上岗资格，为工作有序开展做好准备。

3.强化激励，推行“工分制+积分制”绩效管理

为促进人员技能提升，业务快速融合，公司健全人才激励机制。修订湘潭供电公司运检绩效管理方案，推行“工分制+积分制”业绩绩效管理模式，建立班组职工与管理人员履职清单，定期进行分析评价予以打分，评价结果作为月度绩效考核、年度绩效评级、人才选拔、岗位晋升的重要依据。根据技能水平为员工设立“初级、中级、高级”评级进行积分累计。采用岗级及薪点提升方式，促进人员“一岗多能”，激发员工干事热情、促进内生动力，加速员工成长成才。

三、市级电网企业新一代集控系统的变电设备运行管理提升与实践的效果

（一）管理效率明显提升

通过基于新一代集控系统的变电设备运行以来，110千伏智慧变电站主变转将传统人工巡视45次/年优化为“机器24小时全时段监护+2次专业巡检”，大幅减少运维人员简单重复劳动，显著降低人身安全风险；检修由原来的2个小时缩短至5分钟提高设备监控强度、运维管理细度，提升运维监控人员的状态感知、缺陷发现、主动预警、风险管控和应急处置能力，变电设备运行管理效率提升近200%。同时，集控站及运检人员深度参与新一代系统建设，进一步发挥生产运行核心班组作用，截至目前已完成15座变电站主设备信息接入，33座辅设备信息接入，人员技能得到显著提高。

（二）助力公司降本增效

通过深入推进“无人值守+集中监控”新模式，大幅释放改革红利，通过远方智能巡视代替人工例行巡视、远方顺控操作代替现场操作等措施，预计全年减少变电设备运维成本1360万元。建成市县城区变电站“一小时故障抢修响应圈”，城区抢修效率提升30%以上，少损电量1671万千瓦时，实现了“抢修快、多供电”。缺陷发现效率大幅提升，提升了变电设备缺陷管理精益化水平，大大减少了重复停电的次数，变电站平均故障修复时长同比缩短31.54%。

（三）安全基础不断夯实

基于新一代集控系统的变电设备运行以来，设备监控实现了0漏监、0延迟处置、0误操作。 2021年，湘潭供电公司成功完成了110千伏永红、洛口、通江变投运工作，110千伏永红变也是华中地区首次运用新一代系统远方顺控功能投产变电站，相比传统现场操作方式，变电站平均投运时间缩短了近3小时。2022年，集控站已实现变电站远程智能巡视，开展远程智能巡视106次，发现设备问题33处并及时跟踪处置闭环，远程巡视相比人工巡视效率提升近80%，据2022年上半年统计结果，相比传统方式，异常故障处置效率提升近50%。特别是在10千伏设备发生故障后，视频巡视与辅控消防监视能够快速发现站内运行环境是否安全。并从根本上杜绝误操作事件，保障电网安全可靠运行。

（四）具备市级企业示范提升效益

通过聚焦变电运维倒闸操作远方顺控替代、运维巡视远程智能巡视替代“两个替代”内容，全面开展基于新一代系统的变电设备运行管理提升与实践。优化了操作、巡检、运维等传统管理方式，深化管理变革，实现了基于新一代集控系统的变电设备运行管理提升，为保障电网安全运行筑牢基础，对实现专业管理能力提升、设备质量管控能力提升、设备运维智能化水平提升具有积极意义，在各地市供电企业（含县级公司和相关机构）中具有特别借鉴和推广的意义。

主要创造人：言艳辉、杨 宵

参与创造人：王建雄、彭 奕、李朝昀、 韩忠晖、董自丹、王 畅、 周 毅、禹 稷、李 楠、 何前军