世界首个±800千伏直流输电项目南方电网云广直流项目管理创新
2015-05-14张鹏
文/张鹏
中国南方电网有限责任公司±800千伏云南至广东特高压直流输电项目(简称云广直流)西起云南省楚雄州,途经广西,东至广东省广州市,输电距离1373千米,额定电压±800千伏,额定容量500万千瓦,被称为西电东送“超级高速公路”。
云广直流双极投产5年来,南方电网不断优化特高压直流运维工作体系,确保项目始终保持安全稳定运行,送广东落地电量达1140亿千瓦时,减少二氧化碳排放量约8000万吨,年送电量及满负荷运行小时数逐年提高,2014年直流能量可利用率达到95.25%,优于特高压直流能量可用率平均值92.29%,继续保持国内领先地位。
项目缘起
“十五”计划后,我国西南地区可大规模开发利用的水电资源主要集中在云南北部和西部,距离东部电力负荷中心区域距离达1300~1800千米,传统的±500千伏超高压输电技术面临建设用地紧张、线路损耗过大等突出问题,迫切需要采用更高电压等级的输电技术。
云广直流项目是国家西部大开发战略西电东送工程 “十一五”计划的里程碑项目。工程的投运大大增强云南水电送广东的能力,对于促进西部大开发战略实施、优化资源配置、利用清洁能源、推动区域协调发展、保障广东珠三角负荷中心的电力供应具有重要作用。
西电东送工程于1988年6月开始实施,包括南、中、北三条通道,其中,南通道由南方电网投资建设,已建成投产及在建大项目近20项。目前,南方电网西电东送已经形成“八交七直”输电网络,送电能力超过3000万千瓦。
项目难点
(1)技术难度高、规模大、工期紧,没有现成的经验可以借鉴。直流输电项目的一般结构见图1。
(2)国内外100多家科研机构、制造厂商、工程设计、监理和施工单位参与工程建设,最高峰时期现场近2万人,管理复杂。
(3)受外部环境制约大,特别是项目前期核准所需支持性文件多、办理周期长,对项目计划实施影响较大,项目建设受到土地利用、城市规划、环境保护、水土保持、文物保护、地质灾害、矿产等行政法规和审批程序的制约。随着公众对电力基础设施商用化的理解和维权意识的增强,因土地征用、青苗赔偿等引起的工程受阻现象突出。
项目组织结构
项目业主为南方电网,建设单位为其下属中国南方电网有限责任公司超高压输电公司,运行单位为中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局、昆明局及项目沿线各局。±800千伏云南至广东特高压直流输电项目组织机构见图2。
项目管理创新
项目建设、移交与运营过程中实施了一系列管理创新,为南方电网项目管理模式变革和项目管理能力持续改进注入了新的动力。
(1)在组织项目管理方面,促进了组织项目管理模式变革。具体包括:在思想方面,引入“按项目管理”(Management by Projects,MBP)的理念,变传统的面向“职能”的工程管理模式为面向“对象”的组织项目管理模式;在组织方面,构建了符合组织及所建项目特点的项目管理组织机构;在流程方面,构建了科学化、规范化、精细化的组织项目管理制度体系;在人员方面,培养了一批项目管理专业人才;等等。
(2)在安全管理方面,培育并深化了“习惯性遵章”为核心理念的安全文化(包括项目文化和组织文化),促进了南方电网及电力行业安全管理理念、模式和制度建设取得突破。以“习惯性遵章”为导向的组织文化创新表现在:在理论上,首次运用博弈论建立了安全管理“执行—监督”博弈模型,在违章行为和遵章行为之间找到了博弈双方的最优策略——纳什均衡,探讨了安全管理的一般规律;在实践中,运用PDCA法推进安全健康与环境管理的持续改进。以“习惯性遵章”为导向的安全文化,被国家安全生产监督管理总局副局长王德学誉为“南方电网公司安全文化的灵魂”,被《中国电力企业管理》杂志评选为“电力行业十大管理创新”。
图1 直流输电项目的一般结构
图2 云广直流项目组织机构
图3 项目建设表单化管理体系
(3)在规范化管理与质量控制方面,探索形成了以表单化管理为主导方法的管理体系,见图3。表单化管理方法以“习惯性遵章”理念为指导,从实现管理科学化、规范化、精细化的目标出发,规范管理体系,强化管理执行。表单是针对习惯性遵章依靠制度规范牵引的要求而探索的一种能有效执行的制度规范形式。严格执行表单,即达到了遵章操作和遵章管理的要求。表单化的思路贯穿到了项目与企业管理各个领域。表单化管理突破了电力企业基础管理传统的思维逻辑,通过企业管理制度规范表单化的方法,提出了有效解决长期困扰电力企业管理者的制度规范如何“落地”问题的一般思路,成为组织管理的主导方法。
(4)在风险管理方面,形成了一套预案管理体系。随着大容量、高参数、特高压电力设施的密集投运,新技术、新材料、新工艺广泛应用,系统复杂程度与日俱增,安全风险无时无刻无处不在。通过分析不确定性事件及其导致风险的严重程度,科学预想,确定预案事件,将各类制度规范融入预案,通过不变形的反复演练,实现了在应对突发事件中形成习惯性遵章,见图4。通过“人人提预案”,形成了总体应急预案,涵盖事故灾难、自然灾害、社会安全事件、公共卫生事件等专项应急预案和现场处置方案。预案管理将安全管理关口前移,提高了应对突发事件的能力,引导发现和消除隐患,预控风险。
图4 突发事件应急预案
图5 缺陷管理制度
(5)在项目运营管理方面,推行了一套更真实反映设备问题的缺陷管理制度,见图5。为更好地把缺陷遏制在萌芽状态,更好地评价缺陷处理工作,提升缺陷响应速度,思考新的评判缺陷标准,提出新指标,包括:①“缺陷平均持续时间”,主要针对一般缺陷的持续时间,重大缺陷都源于一般缺陷,把重大紧急缺陷降到最低的方法应该是在一般缺陷时,提高缺陷响应速度,尽快消除;②“人均贡献工时”,间接反映统计期内消缺工作量及工作难度,包括缺陷未消除的已终结工作的人工时,作为评价运行单位消缺工作量、工作难度以及分析检修人员现状的辅助手段;③“运行贡献因子”,反映运行人员贡献,其价值在于更加重视将发现缺陷纳入设备缺陷管理,比关注缺陷出现后的闭环管理更有意义;④“检修贡献因子”,反映检修人员贡献,其积极意义是还原被通过运算的消缺率掩盖了的数量。图6为实施新指标体系后缺陷管理效率的变化。
项目结果
图6 实施新指标体系后缺陷管理效率的变化
2010年6月18日,世界第一个±800千伏直流输电工程——云广特高压直流输电工程正式竣工投产。2006年12月开工以来,云广直流实现2009年单极投产,2010年双极投产。2011年年初,冰雪来袭,滇、黔、桂电网均因冰冻天气受到不同程度影响。但这丝毫没有影响云广特高压直流输电工程线路为广东输送股股电力。
项目建设与运营坚持以我为主、产学研结合、联合攻关,大力推进自主创新。项目前期,组织开展±800千伏特高压直流输电技术的应用研究,在关键技术领域取得突破,全面完成系统研究、设计、科研等前期研究及环境影响评价等专题研究,制定项目自主化实施方案,部分研究成果达到国际领先水平,建成特高压试验国家工程实验室。
项目建设过程中,南方电网运用特高压直流输电核心技术,形成一套具有自主知识产权的,涵盖研究、设计、安装、施工、调试、验收等各方面的技术规范和工艺标准,起草国家和行业标准25项,申请或获授权专利106项,登记软件著作权8项。项目综合自主化率62.9%,研制出世界上第一台800千伏换流变、第一根长达21米的直流穿墙套管、第一台电感量为75毫亨的空芯平波电抗器,较好地研究解决了特高压直流运行方式和控制保护策略、高海拔地区换流站的绝缘水平以及单台设备重达300吨的大件运输等难题。