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前言
供电企业的业务服务工作涉及到的内容较多,如果没有一套行之有效的管理方法,将会直接影响到供电企业业务服务工作的顺利开展,导致业务服务不全面,业务服务水平较低等问题的发生,严重的造成供电企业的经济损失,无法使供电企业获得长远的发展。从目前供电企业的现状来看,在应用IT运维管理的过程中仍然存在着很大的问题,因此,需要充分的利用业务服务的相关理论,不断的提高IT运维管理的水平,实现良好的管理效果。
1.面向业务服务的IT运维管理概述
实际上,业务服务管理是IT运维管理的高级阶段(具体如图1所示),但是,在实际应用IT运维管理进行管理中,出现管理效果差、管理效率低等问题,无法确保运用IT运维管理实现良好的管理效果[1]。因此,在实际的工作中,为了确保供电企业的管理质量,应该通过业务服务管理的理论,通过这个IT运维管理的高级阶段去指导IT运维管理工作,使IT运维管理能够有一个正确的管理方向和目标,不断的纠正在管理中存在着的问题,确保应用IT运维管理进行供电企业相关业务管理的过程中能够实现最佳的管理效果,促进供电企业的良好发展。
图1 业务服务管理与IT运维管理之间的关系
2.面向业务服务的供电企业IT运维管理的实施步骤
业务服务管理是建立在IT运维管理基础上的更高一级的架构,因此,在实施的过程中,主要需要完成如下几个方面的实施步骤。(1)由于现有的IT运维管理架构存在着很大的不足,因此需要进一步整合IT资源系统,做好IT资源系统的完善工作,结合IT资源系统中的漏洞以及在实际应用中存在着的问题进行针对性的改善,才能够实现较好的整合效果。(2)建设一个强大实用的运维分析系统,实现故障隐患和关键指标的有效监测,让运维人员能够把精力从事后处理转为事前预防,最大限度地提高业务应用的服务水平[2]。(3)构建科学的管理体系,通过构建管理体系能够确保IT运维管理工作更加合理和科学,并且能够进一步明确如何进行业务服务,如何进行业务评估以及如何解决业务服务中的问题,确保供电企业业务服务的质量和水平。(4)从面向业务的角度出发,解决IT集中运行监控系统未能覆盖的监控需求[3]。总之,按照如上几个步骤进行IT运维管理的改善和整合,有助于提高IT运维管理的质量,并且逐渐的向业务服务管理发展,实现整个供电企业管理水平的提高。
3.面向业务服务的IT运维支撑平台的设计分析
3.1 进行总体规划
在进行面向业务服务的IT运维支撑平台的设计过程中,首先需要进行总体性的规划,才能够实现良好设计的效果,在规划中,主要涉及到如下几个方面的内容。(1)用户体验管理。在IT运维支撑平台的设计中,其中用户体验管理是一项非常重要的内容,主要是由于供电企业是为用户提供电力服务的,只有让用户对服务满意,才能够最终获得经济效益。因此,用户体验管理非常重要,通过在IT运维平台中设计该项管理功能,能够发现业务服务在功能点和地域之间的差异和优势,发现潜在隐患和快速定位问题[4]。用户体验管理系统可解决监控死角问题,并在发生故障的应用系统对用户产生不良影响之前进行预警。(2)应用管理。所谓的应用管理主要就是指能够对故障进行实时的管控和管理,及时的发现并且解决故障,充分的展现其运维的对象,并且按照业务的相关要求提供相应的监控结果等等。(3)监控整合。在供电企业进行业务服务的过程中,很多的业务服务存在着很大的交叉性,如果不对其进行科学合理的整合,将会严重的浪费现有的资源,增加供电企业的经济成本,不利于供电企业经济效益的最大化。因此,在进行IT运维支撑平台设计的过程中,还需要对供电企业现有的资源进行实时的监控和整合,将一些交叉业务进行整理,精简供电企业的业务内容,能够提高供电企业管理的效率,确保供电企业的良好发展[5]。
3.2 关键技术的实施
面向业务服务的IT运维支撑平台的设计需要运用先进的技术才能实现,下面针对于在进行IT运维支撑平台设计中的一些关键性的技术进行具体的分析。业务依赖分析。实际上,在整个IT运维支撑平台中,其各项资源都是互相联系的,各项资源在实际的应用中也需要通过其他资源的相互辅助完成的。而业依赖分析技术主要就是指能够及时的对IT运维支撑平台中的各个资源进行故障的定位,及时的发现各项资源的运行情况,如果出现故障,能够确保及时的发现并且及时的进行处理,以免对其他的资源造成影响,避免供电企业业务服务质量下降;系统安全机制。由于在IT运维支撑平台中,会涉及到大量的数据交换和传输,而供电企业的客户群是非常庞大的,不同身份的客户需要通过网络对自己需要的信息资源进行查询,在这个过程中涉及到安全与隐私的问题。通过建立系统安全机制,运用相关的安全技术,能够保证数据的安全交换以及用户的身份认证和授权,确保用户的信息资料不被泄露,做好相应的保密性工作,确保供电企业的业务服务质量;防抖动设计,指的是为了消除瞬时出现的故障又很快的恢复正常的现象进行设计,抖动想象是IT设备在运行过程中经常出现的问题,IT运维管理系统中经常运用的抖动指标有内存利用率、CPU负载等,做好IT运维管理系统的防抖动设计才能更好的提高管理效率,提升供电企业的服务水平;阀值的设计,一般情况下,供电企业在采用IT运维管理的过程中,很多监控指示都不能根据单一的阀值对其进行分析和处理,要结合不同时段的阀值来分析,例如,CPU负载检测在上班期间设计一个阀值的范围,在非上班期间再设计一个阀值范围,通过对阀值的设计,才能确保IT运维管理的全面性,更有利于提高供电企业的业务服务水平。
4.结束语
本文主要针对于面向业务服务的供电企业IT运维管理进行了相关方面的分析和研究,通过本文的探讨,我们了解到,IT运维管理是一种行之有效的管理措施,但是,在应用的过程中的问题也是非常大的,在实际的应用中,应该充分的利用业务服务的理论,进一步对IT运维管理进行改进,能够实现较好的管理效果,确保供电企业业务服务的水平,有助于提高供电企业的市场竞争力,促进供电企业的快速发展。
参考文献
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关键词:职业健康安全管理体系;电力运行维护;变电站;电力线路
中图分类号:TB
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.15.098
一切生命体内部都离不开能量,如果把企业作为一个生命体,那么企业电力运行维护工作就是保证生命体内能量的正常流动。能量关系到生命体的存亡和活力,企业电力则直接关系到企业的生存和发展。随着企业用电需求发展、电网容量升级和质量、环境、职业健康安全越来越重视,对企业管理部门的管理意识、管理方法和管理水平提出了更高的要求,如何适应新时期下科研生产和生活对电力运行维护的需求,如何实现电力系统运行维护科学管理是每个电力运行维护管理人员必须认真思考和妥善解决的问题。
1 电力系统运行的基本要求
科研生产企业对电力运行维护的基本要求可以概括为:“安全、可靠、优质、经济”。
1.1 保证电力的安全可靠
保证供电的安全可靠是电力系统运行的基本要求,为此,电力系统的各个部门应加强质量管理,提高设备的运行和维护质量,由于用户对供电可靠性的要求不一样,应根据用户的重要性不同,区别对待。对中断供电会造成企业科研生产工作造成重大损失的用户必须确保供电可靠性。
1.2 保证电能的良好质量
频率、电压、波形是电能质量的三个指标。当三者不符合电气设备的额定值要求时,会影响设备正常运行,危及设备和人身安全,影响用户的产品质量。
1.3 保证电力系统运行的稳定性
当电力系统运行稳定性差,或者电力事故处理不当,局部事故的干扰有可能会导致系统的重大事故,而且需要较长时间才能恢复,严重时会造成大面积长时间停电,势必会严重影响企业科研生产和正常生活。
1.4 保证电力运行人员和电气设备的安全
保证电力运行人员和电气设备的安全是电力系统运行的基本原则。应严格按照电力设备使用规程要求及时安排对电力设备进行预防性试验。及早发现故障隐患,及时维护,在运行和维护的过程中严格遵循使用规程,制定并严格遵守相关规章制度。
1.5 保证电力系统运行的经济性
做好电力运行质量、环境、职业健康安全管理就能最大程度地降低企业电力运行维护成本和非正常消耗支出,就是在保证电力系统运行的经济性。
2 质量、环境、职业健康安全管理体系概述
为了保证科研生产企业对电力系统运行维护的要求,必须实现电力运行维护科学管理。要做到科学管理,必须有科学的数据,合理的制定并严格贯彻管理体系。
目前,组织质量管理体系建立都以国家标准化组织的IS09001质量管理体系要求为基础编制。国际标准化组织相继提出了IS09000族质量管理标准、IS014001环境管理标准,国际劳工组织(ILO)针对如何评估企业健康安全状况,经过与ISO协商,发表了推动职业健康安全管理体系工作的报告书,形成了职业健康安全OHASAS18000管理体系规范。这些国际管理标准依据现代管理科学的发展,总结不同国家、不同地区、不同行业、不同组织的管理实践而退出的管理模式或运行机制,为我国电力运行维护部门或企业推进质量安全环境管理,促进企业的发展提供了依据。
质量体系是建立方针和目标并实现这些目标相互关联、相互作用的一组要素的有机组合体。这组要素包括组织机构、程序、过程和资源。质量管理体系是在质量方面指挥和控制组织的管理体系。本文主要指按照以IS09001:2008标准为主的IS09000族标准的要求建立的质量管理体系。
环境管理体系是企业包括制定、实施实现评审和保持环境方针所需的组织机构、计划活动、职责、管理、程序、过程和资源。本文主要至染着以ISO14001-1996标准为主的IS014000族标准建立的环境管理体系。
职业健康安全管理体系是为实现职业健康安全方针和目标所制定的一系列相互联系相互作用的要素组合,这组要素包括组织机构、程序、过程和资源。本文主要指按照OHSA18000系列标准制定的GB/T28001-2001(《职业健康安全管理体系规范》和GB/T28002/2001《职业健康安全管理体系指南》)建立的职业健康安全管理体系。
电力运行维护部门或企业贯彻三大标准体系是为了使企业管理标准化、规范化、制度化和法制化。希望通过规范化的管理提升企业的管理效率。通过标准体系搭建管理平台,实现以过程为基础的质量控制理念,通过过程识别文件编制对整个电力运行维护过程特别是关键过程和特殊过程采取一系列相应的管理办法,由原来的事后控制转向事前控制、事中监督、事后改进分析的全方位控制管理。
3 电力运行维护管理体系要求
电力运行维护部门或企业应根据三大标准体系(合称管理体系)和企业实际情况做好电力运行维护质量、环境、职业健康安全管理。具体要求是标准体系化、制度科学化、操作规范化和预案可行化。
3.1 管理标准体系化
作为电力运行和维护部门,管理体系文件建立是做好电力运行维护质量、环境、职业健康安全管理工作的前提,管理体系应包括三层:顶层是管理程序文件,第二层是管理手册,第三层是分部门作业文件。体系文件编制应协调统一,体系文件编制应从总体和原则上不仅满足IS09001-2008标准、ISO14001-1996标准、GB/T28002/2001标准,又要在方法上和具体做法上符合本单位实际。作为电力运行维护部门或企业而言,标准体系化是管理体系的总要求。
管理手册应包括管理方针和目标指标、管理承诺、以顾客为关注焦点、质量、环境和职业健康安全方针、策划、作用职责权限和沟通、管理评审资源管理等内容。
程序文件应包括以下内容:《管理目标和管理方案控制程序》、《环境因素识别与评价程序》、《危险源辨识、评价和控制程序》、《法律法规和其他要求控制程序》、《应急预案、准备和响应控制程序》、《监控和测量设备控制程序》、《健康安全和环境绩效监视与测量控制程序》、《顾客满意管理程序顾客投诉管理程序》、《内部审核控制程序》等等。
作业文件应包括规程、标准、制度、预案等,对实际操作给予明确要求和作业指导。
3.2 管理制度科学化
一个具体的专业性的企业管理制度一般是由专业或职能方面的规范性的标准流程或程序、规则性的控制检查奖惩等因素组合而成。
电力运行和维护质量、环境、职业健康安全责任重大,工作专业性操作性非常强,技术要求高,更需要严格管理。管理制度的制定必须科学,管理制度的制定应具有科学和可操作,具体来讲,就是管理规章制度必须合法、完整、准确、统一、实用和可操作。只有如此,才能真正发挥管理制度的保质量、保环境、保健康、保安全的保驾护航作用,才能确保电力运行维护安全可靠运行。一般而言电力运行维护管理部门或企业应制定以下规章管理制度:《变配电室管理制度》、《配电站管理制度》、《电梯设备运行管理制度》、《综合管理制度》和《机电运维部清洁卫生制度》等等。
3.3 设备操作规范化
电力行业设备密集技术复杂,应提高设备可靠性、经济性、维修性、发挥最佳效应,降低维护成本。为实现电力设备运行维护应坚持安全第一、质量第一的方针,电力运行维护工作应规范化,即电力维护应制定并严格遵守相应的设备操作规程。
设备操作规程是为保障设备安全运行和保持良好工作状态操作人员需要掌握操作技能的技术性规范。设备操作规程的内容是根据设备的结构运行特点以及安全运行要求,对操作人员在全部操作过程中必须遵守的事项、程序及运行等做出的规定。设备操作人员认真执行设备操作规程才能确保设备正常运转,减少故障,防止事故发生。
电力运行维护部门操作规程一般包括:《变配电设备巡视规程》、《变配电设备定期维护规程》、《变配电倒闸操作管理规定》、《变配电倒倒闸操作操作规程》、《35KV主变停送电操作规程》、《35KV进线开关倒闸操作规程》、《高低压电力设备维保工艺》、《工作票、操作票管理规程》、《危险点作业预控规程》、《安全巡查作业规程》、《维修保养标准作业规程》和《综合管理人员标准作业规程》等等。
3.4 应急预案可行化
电力应急预案体系一般由综合应急预案、专项应急预案和现场处置方案构成。电力运行维护部门或企业一般应编制如下应急预案:《停电事故应急处理预案》、《突发电气火灾应急处理预案》、《电梯故障救援应急处理预案》、《电力供电防御暴雨应急预案》和《重大活动保电预案》等等。
4 变电运行维护
做好变电站运行维护管理工作。管理工作千头万绪,但是一定要抓住重点。变电站危险点分析和控制是确保变电站安全可靠运行的重要关节。
根据设备运行状态不同,可以分为运行、热备用、冷备用以及检修四种状态。当设备从一种运行状态转换为另一种运行状态时,需要填写工作票和倒闸操作票。工作票和倒闸操作票填写的正确性是确保电网设备安全运行及人身安全的保证。审核时对电网运行方式分析不清,判断有误,与实际工作内容不相符合,现场操作不认真核对设备名称,不严格执行验电接地制度等违反操作程序的动作时都会造成事故。
做好危险点预控是防范事故,杜绝事故隐患的重要措施。危险点预控就是对电力生产中的各个环节根据作业内容、工作方法、作业环境、人员状况及设备实际情况进行分析,查找可能会导致事故发生的危险因素,并根据规程制度,制定防范措施。危险点重在控制和整改。比如大修期间,变电站倒闸操作、工作票执行较为集中,是电力系统安全运行的关键时期。大修之前,应周密计划,了解各种设备状况和问题,明确本次大修改造中存在哪些危险点,明确加以防止或消除的方法。因此,在变电站运行维护管理中,应严格执行规章制度,规范操作行为。用事故案例警示作业人员时时意识到危险的存在,时时提醒操作人员严格遵守作业规程。
5 电力线路运行维护工作
电力线路运行维护应做好线路保护区管理、标志管理、缺陷管理、备品管理、资料管理和维修计划管理。为保证电力线路可靠巡行,应建立电力线路相关巡检与维护制度(含特殊环境巡视),制定巡检维护计划,明确合理的巡检周期和人员,及时处理巡检过程中发现的问题。
巡线人员必须熟悉管辖线路的设备运行情况,掌握设备变化规律和检修标准,熟知有关规程规定,经常分析运行中出现的异常情况,提出预防事故的措施。线路巡视应实行责任制,责任落实到人。杜绝漏巡、漏查、漏项。发现电力线路一般缺陷应及时上报,重大缺陷及紧急缺陷应立即上报专职技术人员、部门,并紧急处理。
分析RCM运营维修管理策略的实施过程,从铁路牵引供电系统可靠性分析和基于RCM的牵引供电系统运营维修管理优化2个方面,综述铁路牵引供电系统可靠性运营维修优化研究现状,结合我国铁路牵引供电运营维修管理实际情况,分析研究现状中存在的问题及其原因,提出应加强理论与方法的研究,在改进RCM维修管理实施过程、建立铁路牵引供电系统的定量可靠性分析模型和优化多部件成组运营维修管理策略方面提出研究建议。
关键词:
铁路牵引供电系统;RCM;可靠性分析;运营维修管理策略;研究综述
1RCM运营维修管理实施过程
铁路维修天窗是工务、电务、供电、通信等部门作业人员进入铁路线路进行设备设施维修、施工和故障处理的预留时间段。在铁路维修天窗时间内,列车运行图中不铺画、调整或抽减列车运行线,天窗开设时间越长对于运力资源影响越大,因而应选择合理的运营维修管理策略,提高运营维修效率和系统可靠性。以可靠性为中心的维修(ReliabilityCenteredMaintenance,RCM)简称“可靠性维修”,是根据可靠性分析结果确定维修计划的运营维修管理策略。很多国家的学者在利用高效的RCM运营维修管理策略提高铁路牵引供电系统可靠性方面已经取得一定的研究成果,但还存在将理论研究与铁路牵引供电系统运营维修管理实际有效结合的问题。因此,综述铁路牵引供电系统的系统可靠性分析方法和RCM优化理论,可以为铁路牵引供电运营维修管理应用RCM运营维修管理策略提供参考。
RCM运营维修管理实施过程从系统级整体功能出发,首先对系统的功能进行分析,确定系统的重要功能和需要RCM研究的部件;然后分析系统的可靠性,通过分析部件状态和故障数据记录,明确系统故障模式、影响和后果,进而确定系统风险;最后进行逻辑决策,在确保系统满足整体可靠性指标的基础上,优化运营维修管理策略,合理控制运营维修成本[1]。基于功能的传统RCM维修管理实施过程的缺点是实施过程非常复杂,导致很难进行实际应用,需要对原有RCM维修管理实施过程进行改进。
LimBO等[2]提出应用于韩国高速铁路(KoreaTraineXpress,KTX)的KTX-RCM,KTX-RCM利用运营维修信息计算机系统(MaintenanceInformationComputerSystem,MICS)提供的数据接口改进传统RCM维修管理的过程和功能,通过与MICS系统建立联系,获得需要的数据进行定量分析,将数学模型引入决策过程,提高维修管理效率和准确性。王庆锋等[3]扩展传统RCM维修管理实施过程,提出包含计划、执行、检查和反馈4个主要环节的RCM维修管理实施过程。
2铁路牵引供电系统可靠性运营维修优化研究现状
2.1铁路牵引供电系统可靠性分析研究现状铁路牵引供电系统可靠性分析可以分为定性和定量可靠性分析2类。定性可靠性分析主要利用故障模式、影响及危害性分析(FailureModeEffectandCriticalityAnalysis,FMECA)、故障树分析(FaultTreeAnalysis,FTA)、事件树分析(EventTreeAnalysis,ETA)等方法,已经比较成熟和完善,而铁路牵引供电系统的RCM分析不只是需要定性可靠性分析,还需要基于部件可靠性分布模型进行定量可靠性分析。牵引供电系统部件可靠性分布模型参数应根据部件试验数据或现场运行数据,利用统计方法来确定。国外RCM定量可靠性分析主要依据不同类型部件的故障概率数据[4],其结果来自部件在各种固定环境条件下的试验数据,没有考虑部件具体的环境、维护和运行条件,以及零部件制造商、加工精度、材料差异、安装方式等造成的故障概率差异。陈绍宽[5]在已知部件生产商提供的产品寿命均值和标准差的前提下,根据有限的现场运行数据,应用基于矩估计的分段多项式估计法,建立牵引供电系统主要部件的威布尔分布模型。谢将剑等[6]提出一种基于部件历史失效统计信息的遗传算法拟和方法,比较适用于牵引供电系统部件可靠性的建模,主要部件的可靠性模型拟和结果都可以通过K-S和W2检验,但由于实测数据年份不足,在数学中属于小样本拟和,隔离开关、电流互感器、承力索可靠性的拟和结果不能同时通过K-S和W2检验。牵引供电系统可靠性分析方法主要包括可靠性框图(ReliabilityBlockDiagram,RBD)分析、FMECA、FTA、ETA、贝叶斯网络模型分析、Markov过程模型分析等方法。在接触网子系统可靠性分析方面,万毅等[7]给出一种接触网子系统的FTA可靠性分析模型;杨媛等[8]根据接触网子系统中部件的故障概率分布情况,模糊评估接触网子系统的可靠性;王思华等[9]考虑接触网子系统可靠性随时间的变化特征,建立接触网子系统可靠性Markov模型,系统各部件的寿命分布与维修时间分布均为指数分布。在牵引变电所子系统可靠性分析方面,陈民武[10]用GO法实现了牵引变电所可靠性的定性和定量分析;曾德容等[11]将FMECA和FTA2种方法相结合,通过计算顶事件的失效概率获得牵引变电所子系统的可靠度。在牵引供电系统整体系统可靠性分析方面,陈绍宽[5]运用FTA法分析牵引供电系统整体的可靠性,提出基于威布尔分布的牵引供电系统可靠性模型;谢将剑等[6]利用遗传算法拟合出各部件及子系统的可靠性模型,然后借助FTA法得出接触网和变电所子系统的可靠性模型,并且将2个子系统的可靠度直接相乘,得到整个串联牵引供电系统的可靠性模型。
2.2基于RCM的牵引供电系统运营维修管理优化研究现状RCM运营维修管理优化可靠性目标通常指通过可靠性分析得到的系统整体及各子系统需要满足的可靠性指标[12]。系统可靠性Rs(Ri)可以根据RBD等方法,用系统与部件间可靠性关系公式计算出来。类似的研究还有Benders分解法以成本最小为目标函数,系统整体可靠性目标放在约束条件体现[13]。在铁路牵引供电系统的应用研究方面,关金发等[14]利用FMECA对接触网子系统进行定性的可靠性分析,根据RCM决策流程给出一个完整的接触网子系统RCM运营维修管理策略,但该方法基于定性的可靠性分析,没有结合可靠性数学模型,无法确定基于时间的预防维修的合理维修间隔;ChiYL等[15]提出基于随机寿命模型的牵引供电系统运营维修计划分析通用软件工具,可以定量地分析牵引供电系统的失效风险和费用,以帮助确定合理的运营维修计划;商奇志[16]提出以RCM为指导的接触网子系统部件运营维修管理策略,分析牵引供电系统主要部件的可靠性,设计相应的维修方案数学模型,并用动态规划方法优化维修计划;卢西伟[17]运用RCM理论,假设牵引供电系统部件可靠性模型已知,根据检修模型动态制定系统维修模式,优化牵引供电系统维修计划。
2.3存在问题及原因已有的RCM相关研究成果已经逐渐成熟与完善,但RCM理论方法与铁路牵引供电系统实际运营维修管理运用相结合还存在困难,主要原因如下。(1)基于功能的传统RCM在铁路牵引供电系统运营维修管理实施过程中进行实际应用的可行性面临着巨大挑战。①传统RCM维修管理实施过程中并非每个步骤都适用于铁路供电工区运营维修的实际情况,有些分析步骤的执行需要投入大量的时间和人力资源,导致难以进行实际应用。②传统RCM维修管理实施过程中没有考虑铁路牵引供电维修管理部门所特有的天窗运营维修制度等铁路行业管理特征[18],也不能综合体现故障带来的环境、安全、运营损失、维修成本等影响。③RCM评估结果报告缺乏动态反馈和调整机制,导致铁路供电运营维修管理部门和执行单位很难持续贯彻执行RCM输出的维修计划,不能充分体现RCM的实际应用成果。(2)难以获得不同安装工艺和不同环境下运行的部件可靠性模型。国外RCM分析只针对部件种类,同类部件的可靠性模型几乎相同。牵引供电系统部件难以精确给出考虑环境影响的部件可靠性模型,即使是相同材质和悬挂方式的接触线,其可靠性分布模型也可能并不相同。牵引供电系统部件可靠性拟合方法需要对部件的使用情况、故障情况进行详细的跟踪记录,得出相关数学模型。由于牵引供电系统部件寿命通常在15~20年,甚至更长,铁路牵引供电系统投入运行年限不足,缺乏有效的分类存储设备,导致各种部件的失效数据难以获得,而且实测数据中包含维修效果,与纯粹意义上的寿命模型出现偏差,从而限制RCM理论的实际应用。(3)缺少有效描述部件在非完备维修条件下老化过程的概率模型。如果没有维修,随着时间增加,部件会按照固有规律老化,最终失去功能。不同于部件更换,日常维修不能使牵引供电系统部件修复如新,每次维修后部件的故障率都会发生改变,属于非完备维修[19]。ParkGP等[20]用扩展的Markov链描述部件在非完备维修条件下维修过后设备的老化过程。Markov随机过程模型可以描述可修复部件的可靠性,但要求部件故障函数和修复函数服从指数分布,而实际上牵引供电系统中部件的故障函数并不完全服从指数分布。(4)目前的牵引供电系统整体可靠性分析方法还不能完全满足RCM运营维修管理决策的要求。FMECA和FTA虽然可以引入定量参数,但更适用于牵引供电系统的定性可靠性分析,不能满足RCM运营维修管理决策量化数据输入需求。传统的利用部件可靠性分布函数推导系统可靠性模型的研究对象主要针对相对比较规则的系统,如串并联、并串联系统和k-out-of-n系统。当将以上方法应用于具有复杂结构的铁路牵引供电系统时,很难获得牵引供电系统中各子系统之间的可靠性关系[9],获得牵引供电系统整体可靠性分布模型更加困难。(5)组成铁路牵引供电系统的各部件都拥有各自不同的生命周期。由于所处环境不同,即使是相同部件的生命周期都有可能存在差异,因而在实际运营维修管理实施过程中仅仅采用一个基于单部件的运营维修管理策略比较困难,但很多研究都只考虑生成单部件运营维修计划,无法满足包含多个部件的铁路牵引供电系统实际运营维护工作的需求,还有待进一步完善。
3研究建议
为了真正实现在铁路牵引供电系统中引入基于RCM的运营维修管理策略,应加强一些理论与方法的研究,在改进RCM维修管理实施过程、建立铁路牵引供电系统的定量可靠性分析模型和基于状态的多部件成组运营维修管理策略优化方法方面开展研究。(1)改进RCM维修管理实施过程以提高其在铁路牵引供电系统的适应性和实用性。进一步研究如何在保持RCM基本原则基础上,改进RCM维修管理实施过程,以信息化系统为基础[21],适应铁路牵引供电系统部件类型、结构、运行和运营维修管理方式等特点,提高铁路牵引供电系统运营维修决策水平。扩展的RCM维修管理实施过程应增加部件环境完整性和定量化风险因素,同时考虑增加部件管理因素修正因子和个别部件修正因子。其中,部件管理因素修正因子应考虑修程修制、维修工作流程、绩效考核制度等RCM维修管理制度因素,特别考虑高速铁路夜间天窗内的运营维修管理特点[22]。个别部件修正因子应考虑部件复杂性、寿命、振动、生产连续性、结垢、腐蚀等因素。(2)研究适合描述铁路牵引供电系统的定量可靠性分析模型。牵引供电系统是一个复杂的大系统,研究适合的可靠性模型应考虑安装方式、工作环境、电气和机械损耗等差异。在无法获得足够牵引供电系统部件运行数据的情况下,应通过研究基于统计理论的有限样本数据挖掘等相关技术,增加无失效数据估计方法的精确性。当获得牵引供电系统部件的长期运行数据后,应对其可靠性分布模型进行验证、修正和优化。在获得准确的牵引供电系统部件可靠性分布模型后,应进一步研究适用于铁路牵引供电系统复杂性的可靠性分布模型建立方法,用以精确计算牵引供电系统的整体可靠性,使RCM决策成为铁路牵引供电系统需要的整体精确定量可靠性模型。(3)研究基于状态的铁路牵引供电系统多部件成组运营维修管理策略优化模型。牵引供电系统运营维修应用成组运营维修管理策略可以将牵引变电所和接触网2个相对独立的子系统看作不同组,将接触网供电子系统中供电分区看作是一个成组维修的单位,当同一供电分区的某个部件发生故障时,该供电分区内其他有需要的部件也可以借机安排巡检和养护等维修活动。研究基于状态的多部件成组运营维修管理策略数学模型,应充分考虑铁路牵引供电系统中所有部件的不同情况和相互影响,考虑非完备维修对牵引供电系统中各部件的可靠性影响,同时需要研究综合描述多部件系统寿命变化情况的方法。
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【关键词】供电企业;输配电;线路维护;管理
输配电线路的安全运行是电网稳定供电的基本条件,只有电网稳定运行才能够保障电力用户的用电安全,因此对于输电线路的运行维护及管理是十分重要的。为了更好的使电力资源为经济建设贡献力量,必须加强线路维护的科学管理,有鉴于此,电力行业的发展也取得相应成绩,然而在线路的管理上还存在着一些常见的故障,需要改善传统的线路管理模式,做到安全、可靠的科学性管理。本文将侧重介绍输配电的发展现状及其影响,并列举一些常见故障,以此引出合理、科学的管理方案。
1.电力企业输配电线路的意义及发展现状
1.1电力企业输配电线路的意义
电力企业就是经营将火能、水能、核能等基本能量形式,通过一定的技术手段将之转化为电能,然后根据不同地区的用电需求将电力进行输送分配的企业,在市场交易中扮演重要角色。输配电线路就是指电力企业把电力按照需求,从降压变电站输送到配电变压器其间需要运用到的基础建设的电线网及设施。电能作为一种重要的生产能源,如果输配电线路的维护管理措施不当,电力资源的有效传递将得不到有效保障,将会影响相关企业的生产活动的顺利开展,阻碍市场经济发展。反而言之输配电线路维护和管理措施得当,势必将在很大程度上保障经济的持续健康发展。
1.2电力企业输配电线路的发展现状
就现阶段而言,我国电力行业的发展势头较好,在基础设施的建设上不断斩获新的成就,为国民经济的发展做出了巨大贡献。然而就总体而言:由于我国在该领域内的起步比较晚,先进技术还比较匮乏,面对诸多技术性问题的处理还不够到位。有鉴于这一基本现状,我国电力行业在输配电线路管理上还需要针对性的费一番精力。
2.电力企业输配电运行中维护管理存在问题及分析
2.1设备自身因素故障
就目前现实情况而言,设备自身的故障是阻碍输配电线路维护的主要问题之一,一方面这是由于技术层面欠佳引起,制约设备的质量和安全;另一方面设备长时间使用得不到及时维护,设备带病运行也可能是引发设备故障的主要原因,例如一些设备长时间的使用后失去原本的功能,避雷针就可能会因此导致避雷作用不明显,电磁元磁性自动消失。另外,我国在此领域内的技术运用还不够,对输配电线路维护造成不小的难度,必须加紧技术投入与人才培养的脚步,提高设备的可靠性。
2.2人为因素故障
人为故障一部分是由于错误的操作导致,由于电力企业从业人员较多,技术水平参差不齐,加上相关专业培训不能做到全员覆盖,导致一线员工对相关设备特性不能完全掌握,在日常线路维护工作中不能及时发现整改隐患。做出错误的维护管理也是人为故障发生的原因;另一部分是其人为原因造成的,比较常见的就是将重物悬挂在线路上,导致输配电线路的不正常短路的现象频发;另外在一些道路的施工上,其勘探部门没有及时准确的将买有电缆的情况如实反应,施工人员在毫不知情的情况下挖断了被埋电缆,导致输配电线路出现故障等。
2.3外力因素故障
外力因素引起事故的频发,在近年来的数据显示中也呈现频发趋势。主要是因为供电线路承受巨大的外力,导致线路的短路和不正常损坏,有资料显示该事故在输配电线路的总故障中占到48%。例如冰凌、地震、泥石流、洪灾等自然灾害,而且这种自然灾害的破坏力很大,往往一发生就会造成大面积的供电系统瘫痪。
3.供电企业输配电线路维护存在问题的相关管理措施
3.1大力引进学习先进技术,培养创新精神
对于技术层面的巨大缺失,导致输配电线路维护得不到技术支撑,阻碍我国在该领域的发展的现象,应该树立全局观念,大力引起和学习先进技术,培养创新精神。我国在输配电维护与管理的领域内,发展和起步都比较晚,技术不够成熟这点无可厚非,但不该就此止步,面对日益激烈的市场竞争,必须针对上述中所提及的设备引发故障,提出具体方案:
①学习和引起先进技术。进入二十一世纪以来,科技在生产中发挥的作用越来越重要,面对输配电线路管理存在的技术缺失,不妨汲取先进经验,并培养创新精神,将科技与维护有机的统一。
②科学的对设备进行维护与管理。设备由于长时间的使用,其性能发挥往往不尽人意,必须有计划的对其进行保养和维护,只有如此才能更好的做到科学、合理的线路管理。
3.2建立制度,开展有效提高运行维护和管理
对于人为因素引发的故障而言,要及时发现输配电线路管理上存在的不足,领导层树立忧患意识,结合输配电线路走向、地理等实际情况,进行合理的规划非常重要,不妨从以下方面着手管理:
①进一步发动群众,形成输配电运行维护管理的立体体系。电力的输配,其涉及的领域范围比较大,管理部门很难对存在的问题做到及时发现和处理,这就需要群众的监督,毕竟电力输送也是为居民生活提供方便。
②大力加强输配电线路的巡查力度,及时处置发现的安全隐患问题。个人认为,在输配电线路的管理中,对其线路的巡查应该作为较为重要的环节进行,要通过专业人才的培养,建立专业的队伍,只有这样才能更好的发现问题并将之处理。
③进一步突出技术性重点,强化对相关设备的保护。供电企业输配电的管理中,不乏出现技术性层面的破坏,应该突出重点的加强对这方面管理,并保护相关设备,例如对绝缘子性能的保护。
④加强员工培训,提高从业人员技术水平。从不同工种出发针对不同专业制定科学、合理的培训制度,要重视加大员工的培训力度,只有符合实际工种需求,才能使员工具备强大的生命力。
3.3加强对输配电线路的维护
对于外力因素引起的故障而言,一方面要在加强设备技术含量,提高设备抗灾强度,并在日常工作中加强对线路及设备的维护与保养。另一方面在电网架设之前要做好充分的规划设计,尽量避开易发生地质灾害的地点,不能避开的地点针对灾害特点做好相应的防范措施,以提高线路的可靠率。
4.总结
电力企业的输配电供应,是国计民生不可或缺的重要保障。加强对输配电线路的维护管理与研究,有利于解决该行业存在的不足,提高线路维护与管理的效率,从而提高供电可靠率。笔者结合多年的工作经验,并对相关资料进行整理与分析,针对容易引发输配电线路维护管理的一些故障提出相应的解决方案,观点片面难全,希望能引起相关人士的重视,共同致力于问题的妥善解决,更好的提高输配电线路的维护与管理。
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摘 要:配电网是实现电能从供电所传输至用户端的重要媒介,是实现为用户正常持续供电的重要载体,它的安全稳定运行和较强的连续供电能力对提高供电电力服务水平有着积极的促进作用。为了利用这一作用来提高供电可靠率,本文在简要介绍供电可靠率之后,对配网运行维护与管理的主要影响因素进行了分析,并提出了一些加强配网运行维护管理的有效对策,以供参考。
关键词:供电可靠率;配电网;运行维护;管理对策
前言:向广大用户群体输送其所需电能的配电网目前我国以10千伏电网为主,即10千伏配电网在我国电力供电服务中占有重要地位,既与供电所利益息息相关又与用户利益密不可分。在配网运行环境日益复杂的情形下,配网建设规模逐渐扩大的情况下,如何通过提高供电可靠率来保证配电网的持续稳定运行是供电所需要考虑的一个重要问题,而配网运行维护与管理的加强显得格外重要。
1.供电可靠率及其影响因素分析
所谓供电可靠率,是指在统计时间段内,配电网有效的供电总时长与总的统计时间的比值,时间以小时为单位计算。它是衡量配电网供电可靠性与有效性高低的重要指标,是评估配网连续供电能力强弱的重要指标。供电可靠率的计算公式为“[1-Σ(每户每次停电时间×用户数)/一年小时总数]×%”,从计算公式来看,要想提高供电可靠率,就需减少用户的停电次数与停电时间,降低用户总的停电时间[1]。
供电可靠率是衡量配电网(主要指10千伏配电网)连续供电能力强弱的重要指标。根据配电网运行方式、运行特点、运行环境等相关方面的充分考虑,影响配电网供电可靠率的因素主要有配电网自身的结构形式,线路布设方式与设备性能,线路故障,配电网运行维护及管理等。若配网结构本身设计不科学、不够规范,导致电网调度运行效率低,负荷大,将容易降低电网连续供电能力,降低供电可靠率。配电网在日常运行过程中需要维护和管理,若配网运行维护不及时,管理不到位,也将会造成供电可靠率的下降。线路是实现电网电能传输的必要载体,与电网整体供电能力有着紧密的联系[2]。当线路因大风等恶劣天气或其他工程施工而发生外露、表皮破损、折断、掉落等故障时,就会导致电能传输速率下降,增加线路损耗,降低配网运行安全性。线路方面故障主要分为设备故障与外力故障两类,由于工作在野外,环境较差,发生故障的概率较高,因而是影响配网运行稳定性、安全性,影响供电可靠率的一个主要因素。
2.加强配网运行维护与管理,提高供电可靠率的对策
2.1实施计划性停电
尽管当前在检修技术上已实现了带电检修、带电作业,但计划性停电依旧在配电网运行维护和管理中起着举足轻重的重要作用,依旧是配电网管理中不可缺少的有效手段。所以,供电所应按照内部制定的配电网维修计划及相关维修管理制度,在配网、电气设备的维护检修工作中实施计划性停电策略,一方面保障检修人员作业安全,另一方面让设备系统有停歇的时间。在计划维修期间,供电企业应按照检修计划和制度要求对配电网即电气设备进行一次大修或小修,具体依据检修周期而定[3]。在检修之前将所有电源全部关闭,停止一切供电,对停止工作状态下的设备进行检修和维护,查看设备是否存在故障,零部件是否发生锈蚀损坏,相关参数设置是否与设计相符,若有需依照事先制定的检修计划和编制的检修策略对设备故障进行修理,对损坏的零部件进行更换,并做好相应的记录和报告填写。相对带电检修而言,计划性停电检修策略安全系数更高,更加有利于保证配电网运行的安全性与可靠性,提高电网供电可靠率。但随着电力检测检修技术的不断发展进步,推广应用状态检修技术将成为电力领域未来主要检修模式。
2.2建立全方位远程监控系统
随着我国电网改扩建项目的逐渐增多和项目的具体实施,新的电气设备和新型先进电力检修技术不断的被引进到电网建设当中,使得供电所电网管理水平与技术含量有了大幅的提升。与此同时,状态检修技术开始被推行开来,在不必要的单一设备检修中表现出了巨大的优势和作用[4]。状态检修技术是一种运用多种监测方法来对运行中的电气设备状态进行在线监测、实时监测,亩及时发现设备系统故障、异常的检测方法。近几年,该方法被越来越多的应用到配电网运行维护与检修管理当中,在其中发挥出了巨大的作用。顺应时代潮流,供电所应积极引进状态检测技术,建立全方位远程监控系统,用以对整个配电网及所有电气设备的运行状态进行实时有效的监测。在远程监控系统的运行下,当系统或设备出现故障或异常时,监控系统能够及时发现故障和异常的存在并发出警报信息,提醒工作人员第一时间对故障进行处理。对于带有自诊断功能和人工智能的状态监控系统而言,监控系统还能够对发现的故障进行隔离,对故障进行定位,分析故障类型,并进行自主决策,从而及时将故障消除,保证配电网系统的安全可靠运行,提高供电可靠率。
2.3加强对配电网的管理
配电网管理是一项复杂工程,不仅管理内容多、涉及范围广,而且管理受多种因素影响,包括管理制度、管理者与被管理者、管理手段、环境等等。每种因素及其变化都会对配电网管理产生影响,这种影响可能是积极的也可能是消极的,关键取决于因素的变化方向。对于管理制度,供电所应对其进行不断的修订和完善,随着电力产业结构的调整和经营环境的改变,对管理制度进行改革,补充必要但缺少的内容,以健全配网管理制度[5]。在此前提下,将管理制度全面落实到配网日常管理工作当中,落实到配网的检修与运行维护工作当中,用以对管理人员的行为与管理措施的制定提供指导和制度保障,发挥管理制度的规范作用。管理手段和管理方法,供电所应摒弃传统滞后的管理思想观念,发展多样化的管理方式,如引入全面管理系统,引入信息化管理系统,采用先进的办公设备,依靠现代管理理论等。管理手段的多样化发展,相信能够较好的满足供电所配网运行维护与管理实际需求,在一定程度上提高配网运行效率与管理水平,提高配网供电可靠率。
总结:综上所述,供电可靠率是衡量评估配电网连续供电能力的重要指标,主要受配网自身结构、电气设备、线路、配网运行维护与管理等多种因素影响。随着电网建设规模的不断扩大和电力技术的不断发展,配电网供电可靠性也应跟上电力产业发展步伐,通过采取各种有效措施来加强配网运行维护与管理,提高供电可靠率,这是一项长期性、系统性工程。
参考文献:
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