“互联网+”电力设备管理的推行路径——专访国家电网公司副总工程师李向荣

电力行业落实“互联网+”理念，实际上是具有开放、共享、互动、智能、绿色、低碳特征的电力系统转型升级的过程。做好互联网条件下的电力设备管理工作，重点在于提升设备状态的管控力、提升运检管理的穿透力、提升电力设备全生命周期精益化管理水平，实现信息通信智能化、设备智能化、通道智能化、运维检修智能化和生产管理智能化。

“互联网+”电力设备管理的推行路径
——专访国家电网公司副总工程师李向荣

本刊记者 田文旗/文

电力设备是全球能源互联网的一大支撑。《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》“重点行动”部分特别提出要“加快发电设施、用电设施和电网智能化改造，提高电力系统的安全性、稳定性和可靠性”。国家发改委、国家能源局、国家工信部也印发了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》。有关方面透露，更具体的电力“互联网+”规划编制即将完成。

“互联网+”越来越受重视，而怎样让“互联网+”成为电力设备管理提质增效的利器？“互联网+”电力设备管理的“风口”在哪里？本刊就此专访了电力信息化管理资深专家、国家电网公司副总工程师李向荣。

一、电力发展之需与设备管理之重

李向荣说话开门见山：“电力行业落实‘互联网+’理念，实际上是采用大数据、云计算、物联网和移动互联（以下简称‘大云物移’）等技术，通过电网将传统集中式发电厂、风电场、太阳能电站、分布式电源等生产端和工业、建筑、交通等消费端紧密连接耦合，实现能源的生产者与消费者之间的能源流、信息流的双向互动，类似互联网那样，去中心化，能源的生产方与消费方可以自由选择，自主进入或者退出，推动发电、输电、配电、用电各环节创新产品服务和商业模式的变革与创新，是一个具有开放、共享、互动、智能、绿色、低碳特征的电力系统转型升级的过程。”

“电力设备管理，源远流长，但是传统的电力设备管理模式已经难以适应电网快速发展和电力体制改革形势的要求。”谈到互联网条件下电力设备管理工作的重要性，李向荣这样说。

由电力设备支撑起的中国电厂、电网规模现在都成了“全球NO.1”。根据国家电网公司“十三五”电网规划，到2020年，110千伏及以上线路长度将达到129万公里、变电容量61亿千伏安；建成特高压交直流骨干网架、750千伏环网以及周边国家电网互联互通工程，完成配电网升级改造及电网智能化升级。

李向荣介绍说，“十三五”期间，电网规模将迎来爆发式增长，电网运行安全性要求也越来越高，依靠人力为主的传统运维检修模式导致运维能力和运维效率效益提升有限，已经无法满足“十三五”期间迅猛增长的电网运维工作需求。

同时，传统的运维检修模式无法实现资源的优化配置，运检资源分配随意性较大，制约了运检效率的进一步提高。随着电力体制改革的深入推进，以客户和市场为导向的电力交易大环境逐步形成，国家层面产业结构调整，电能使用增长放缓。构建于自然垄断属性之上的传统电力企业经营管理模式亟待转型，总体呈现客户服务前移和经营压力后移的趋势。所谓客户服务前移即需要结合“互联网+”理念为用户提供更及时、更友好、更透明的双向交互服务，而经营压力后移最集中的体现就是应用“互联网+”理念，进一步提升电力设备运维精益化管理水平，提升电力生产的效率和效益。

“事实也证明，电力设备管理的跨专业融合及设备全过程管理贯通有待加强。缺乏对设备的出厂信息、规格型号等的统一化管理，造成对设备的全过程管控相对薄弱；由于涉及多专业，设备种类、数量规模庞大，人为管理难度大，造成设备管控头绪多、一致性不强，电网规模的快速发展给设备管控水平的提升提出了更高要求；传统运维模式下各专业管理相对独立，跨专业融合能力不足；现有电力设备管理工作中对设备及运检状态的有效分析和高级诊断智能化手段较少，对设备实时运行情况的掌控和基于运行状态的实时评估和状态诊断能力尚待提高。”李向荣对《电力设备管理》杂志记者这样说。

二、面临挑战之大与设备管理之安

“电力行业如果出问题，往往是设备管理出问题。”有多年电力设备管理经验的李向荣这样说。

电力企业设备管理信息化在适应“互联网+”方面存在哪些问题又面临哪些挑战呢？李向荣认为，当前电力企业设备管理面临的问题与挑战还很大，主要体现在以下三个方面：

一是信息安全方面。不同于互联网行业，电力企业特别是电力生产的关键环节对信息安全有着更高的要求。电力生产信息系统的建设需要“专网隔离、分区分域”，那么，如何在“互联网+”信息开放共享和电力生产数据安全保密之间取得一个合适的平衡点，成为影响电力企业“互联网+”落地的一个关键因素。

二是业务模式转型方面。长期以来，在电力企业，信息化定位于“支撑”业务发展，业务上有什么需求，信息系统就发挥怎样的功能，但“互联网+”的核心理念，旨在通过“大云物移”等信息通信新技术与电力生产各环节的融合来实现管理的精益化和业务模式的创新，也就是说信息化会从“支撑”“保障”的定位转变为“推动”甚至“引领”的定位。例如，“互联网+”电网设备运检催生了设备运维检修智能化作业，“互联网+”电力营销催生了掌上电力、客户行为分析、车联网、国网商城等。这就需要电力企业的各个专业部门主动地应用信息通信技术，改变当前已经习以为常的传统业务模式，而这种主动改变的积极性不强，以及改变过程中来自于各个方面的阻力，往往会很大程度上制约这一过程。

三是关键技术突破方面。在“大云物移”等信息通信新技术与电力生产各环节融合的过程中，尚有大量关键技术有待突破，这些技术往往都处在国内外科技前沿领域，可以直接参考的成果不多，有大量创新型工作需要开展。

“在互联网条件下，电力设备管理信息安全面临的挑战尤其值得重视。伊朗核电站、乌克兰电网受攻击事件，足以给我们深刻的警示。”李向荣说。

李向荣介绍，2011年2月，伊朗突然宣布卸载首座核电站——布什尔核电站的核燃料。为什么？因为布什尔核电站遭到“震网”病毒攻击，1/5的离心机报废。这种病毒侵入了伊朗核电站的工业控制软件，能夺取对核电设备的关键控制权。整个攻击过程如科幻电影：由于被病毒感染，监控录像被篡改，监控人员看到的是正常画面，而实际上离心机在失控情况下不断加速而最终损毁。俄罗斯有专家说，病毒给伊朗核电站造成严重影响，如果导致放射性物质泄漏，不亚于切尔诺贝利核电站事故造成的危害。伊朗对外称，美国和以色列是事件的元凶。

2015年12月23日，也就是在西方的圣诞节前，乌克兰首都基辅部分地区和乌克兰西部的140万名居民家中突然停电。停电不是因为电力短缺，而是遭到了黑客攻击。黑客利用欺骗手段让电力公司员工下载了一款恶意软件。当天，黑客攻击了约60座变电站。黑客首先操作恶意软件将电力公司的主控电脑与变电站断连，随后又在系统中植入病毒，让电脑全部瘫痪。成千上万用户停电，城市陷入恐慌当中，损失惨重。有关研究人员证实，这是典型的有黑客组织利用技术制造的APT（高级持续性威胁）攻击事件。

仅此就不难理解，《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中，为什么有关于发电设施、用电设施和智能电网的安全性、稳定性和可靠性的重点表述。

谈起“互联网+”在电力设备管理领域的切入，李向荣对《电力设备管理》杂志记者说，以国家电网公司为例，公司为充分落实国家“互联网+”战略和智慧能源发展要求，结合全球能源互联网和智能电网建设需求，发布《国家电网公司信息通信新技术支撑智能电网和“一强三优”现代公司创新发展行动计划》，提出从六大领域推动安全、可靠的电网行业“互联网+”进程。

在输变电智能化领域，重点基于大数据技术和移动互联网技术提升输变电设备及输电通道环境在线诊断预警能力；提高无人机、机器人等智能装备及现场运维检修作业智能感知与移动交互水平；推进新一代智能变电站一次设备智能化和二次系统设备集成化。

在智能配用电领域，配网方面重点基于大数据技术提高海量数据采集监测和实时计算能力，开展低电压治理、配变重过载预警、配网停电优化、配网故障诊断与辅助规划等数据分析和集成应用；用电方面重点基于大数据技术挖掘用电数据价值，开展客户行为分析，提供增值服务，开展防窃电预警、电费回收风险防范等数据分析和集成应用。

在源网荷协调优化领域，重点提高新能源发电功率、电力负荷预测精度；开展分布式电源、电动汽车等综合性能源服务；依托公司公共服务云和第三方支付平台，促进售电侧和用户侧新型业态发展。

在智能调度控制领域，重点基于实时采集的电网运行数据，提升调度实时决策能力；建设分层分级集中部署的生产控制云，推进仿真培训、保护整定、方式编制和计划校核等调控管理业务云应用。

在企业经营管理领域，重点基于大数据技术开展需求预测、成本分析和在线预警等集成应用，提高人力资源全业务协同、财力管理可控在控和物力管理协同高效水平，推动公司经营管理模式创新。

在信息通信支撑领域，重点研发“大云物移”和通信网络等关键技术，攻克智能电网应用难题；建设具有大数据分析处理、移动交互能力的电力云平台和配用电公共通信接入平台；强化可信互动、通信传输和工业控制三类安全防护，优化信息安全智能可控体系，保障智能电网创新发展。

三、“三大提升”与“五项智能化”

在谈到如何做好互联网条件下的电力设备管理工作时，李向荣直截了当地对《电力设备管理》杂志记者说：“重点在于三大提升。”

提升设备状态的管控力。主要在三个方面开展工作：第一是基于物联网、移动互联等现代通信技术，实现现场设备状态信息的海量实时接入；第二是基于统一的数据模型，实现生产管理、调度管理、雷电定位、状态监测等业务系统数据的统一管理和综合利用；第三是基于大数据分析的技术，开展设备状态分析、诊断和预警，实现设备状态感知的自动化。

提升运检管理的穿透力。同样需要在三方面开展工作：第一是应用现代通信技术实现企业信息内外网视频穿透，生产指挥有效迁移，提升对人员安全管理的水平；第二是实时掌握人、车、装备、备品备件等运检资源的分布和状态，便于指挥人员优化资源调配，实现精准指挥；第三是提供大量运检专业分析结果，为各层级管理者提供决策依据。

提升电力设备全生命周期管理水平。重点是对电力设备进行唯一实物编码，通过一码贯穿电力设备设计、生产、监造、运输、安装、运行维护、退役的所有环节，实现各环节的电力设备信息的共享使用，实现电力设备的全方位、全流程管理。

在电力设备管理方面，设备运维是其中重要的一环。中国电力设备管理协会正承担着起草制订《电力行业推进“互联网+设备运维”行动计划》。对此，李向荣建议，要以提升设备、环境等状态信息自动感知能力和运维、检修等工作过程的管控能力为核心，构建电力设备管理智能化体系，实现“互联网+设备运维”的深度融合。而构建电网设备管理智能化体系是基础，是关键。

李向荣认为，构建电网设备管理智能化体系主要包括信息通信、设备、通道、运维检修和生产管理智能化五个方面：

信息通信智能化。为支撑设备、通道、运维检修、生产管理四个方面的智能化，需要重点研究大数据信息通信基础支撑技术，通过策划、管控和配合推进相关信息通信技术类的支撑项目，从而最终实现“互联网+设备运维”的深度融合。

设备智能化。通过研究新技术新材料在设备本体中的应用，提升设备的性能和运行可靠性，通过设备状态感知装置、控制装置与设备本体一体化装备，推行功能模块化、接口标准化，采用互联网、物联网、信息通信等技术提高设备的信息化、自动化、互动化水平。

通道智能化。通过对输电通道监测预警、立体巡检、诊断预防各关键节点技术的研究、完善与应用，基于先进的信息通信和控制技术，需要利用通道环境智能监测装置、直升机、无人机、机器人、线路故障智能识别系统等现代化通道运维技术装备，实现输电通道监测信息数字化、通道环境可视化、运维方式立体化、状态诊断智能化，从而最终实现输电通道智能化总体目标。

运维检修智能化。通过带电检测、在线监测、智能巡检、穿戴式装备、移动终端等新技术应用，开展设备状态自动采集和实时诊断，实现运维工作智能化。在设备标准化、智能化基础上，通过使用智能检修机器、物联网等技术，开展停电检修、带电作业、工厂化检修等，实现检修工作智能化。

生产管理智能化。生产管理智能化的发展以提升设备、环境等状态信息自动感知能力和运维、检修等工作过程的管控能力为核心，构建运检专业智能化体系，实现“互联网+电网运检”的深度融合。生产管理智能化利用大数据、云计算等技术，构建覆盖电力设备全寿命周期和运检业务全过程的生产管理信息系统和设备状态分析管控系统，实现各类运检业务和生产指挥决策的智能化。生产管理信息系统侧重运检业务的流程管理，电网运检智能化分析管控系统侧重设备和通道环境的实时监测、可视化展示和风险管控等，二者共享数据源。

“信息通信智能化是电网设备管理智能化体系的基础，设备、通道、运维检修智能化是电网设备管理智能化体系的主体，生产管理智能化是电网设备管理智能化体系的中枢。”李向荣这样介绍其中的关系。

李向荣，国家电网公司副总工程师。1988年至今，曾先后任职河南电力试研所副所长、华中电力集团公司总工程师、原国家电力公司生产部副主任、国家电网运行公司总经理、国家电网公司信通部主任等职位，在电力企业的科研、规划、建设、运行和信息通信建设等工作中积累了丰富的实践经验，完成多项重要建设项目。编撰并发表众多学术论文，多次获得省部级科技进步奖励，并荣获“中国电力工业设备管理特级专家”称号。

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