國網(wǎng)天津營銷服務(wù)中心（計量中心） 劉 凱 張兆杰 劉 雪 陳 鑫

在“十二五”期間我國投入5000億元資金，構(gòu)建“三橫三縱”特高壓骨干網(wǎng)架和13回長距離直流輸電工程，從而使智能電網(wǎng)更加完善。根據(jù)《堅強智能電網(wǎng)技術(shù)標準體系規(guī)劃》的要求制定技術(shù)標準路線圖，明確智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展標準，構(gòu)建具有信息化、自動化、互動化特點的電網(wǎng)，全面提升電網(wǎng)的安全水平、運行效率、配置能力等。在智能電網(wǎng)發(fā)展的過程中，電力設(shè)備及其技術(shù)發(fā)展是必然趨勢，在通訊、自動化等技術(shù)的廣泛應(yīng)用下，同時結(jié)合傳統(tǒng)電力技術(shù)，全面提升電網(wǎng)智能化水平。

1 智能電網(wǎng)中電力設(shè)備發(fā)展分析

通過智能化電網(wǎng)的建設(shè)及技術(shù)的完善和發(fā)展，可提升電網(wǎng)的兼容性，使電網(wǎng)更好抵御外界干擾和自然災(zāi)害，進而更加深入的開發(fā)、輸送與消納清潔能源，促進可持續(xù)發(fā)展。其中，電力設(shè)備發(fā)揮十分重要的作用，實際應(yīng)用中要從多個環(huán)節(jié)入手，確保各個環(huán)節(jié)都有電力設(shè)備的支持與配合，通過各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化和模塊化的管理，全面提升智能電網(wǎng)的運行效率。在電力設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展方面可從以下環(huán)節(jié)分析。

發(fā)電環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)中智能電網(wǎng)主要使用可再生能源為基礎(chǔ)的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，具體包括太陽能、海洋能、生物質(zhì)能等清潔可再生能源的應(yīng)用。太陽能為基礎(chǔ)的電力設(shè)備主要為太陽板，風能為基礎(chǔ)的電力設(shè)備則以風機為主[1]。智能電網(wǎng)中的電力設(shè)備可實現(xiàn)智能保護和控制，主要包括數(shù)字保護繼電器、接頭變換器等設(shè)備。還包括容量較大的轉(zhuǎn)換設(shè)備，具體有超級電容設(shè)備、飛輪儲能裝置等。

輸電環(huán)節(jié)。在構(gòu)建智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的過程中，不僅要分析新能源接入的方式，還要分析能源接入后帶來的影響，確保輸電技術(shù)可滿足遠距離、低損耗、大容量的要求。智能電網(wǎng)采用FACTS 柔性交流輸電系統(tǒng)設(shè)備，將電力電子裝置作為系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)設(shè)備，合理控制電壓、相位等一類輸電系統(tǒng)運行參數(shù)，以此確保輸送功率分配的合理性，同時控制發(fā)電成本。目前，靜止無功補償裝置、串聯(lián)補償裝置等設(shè)備的應(yīng)用較廣泛。在智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中核心目標是降低網(wǎng)損。所以，采用超導(dǎo)技術(shù)和相關(guān)設(shè)備既不會影響電能傳輸，也可滿足裝置小型化的要求。目前已實現(xiàn)超導(dǎo)變壓器設(shè)備、限流器設(shè)備等電力設(shè)備的應(yīng)用推廣，具有良好的應(yīng)用效果。

變電環(huán)節(jié)。在智能電網(wǎng)運行過程中智能化變電站的應(yīng)用愈加廣泛，隨之開始采用電子式互感器、合并單元等設(shè)備高效地采集效的采集和整理變電站信有效地協(xié)同效的協(xié)同互動。在電力設(shè)備和先進技術(shù)的支持下，智能電網(wǎng)變電站不僅可采集和整理數(shù)據(jù)，也能進行智能化分析，實現(xiàn)測量控制、繼電保護、無功控制等建設(shè)目標，使智能化、模塊化的水平進一步提升。

配電環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)主要對固態(tài)斷路器設(shè)備（SSCB）和固態(tài)轉(zhuǎn)化開關(guān)設(shè)備（SSTS）進行研究和分析。前者具備快速通斷的特點，可進行重復(fù)性炒作，也可與其他潮流控制裝置聯(lián)合，可使配電網(wǎng)系統(tǒng)更加高效地運行；后者具有瞬時、低損耗、安全的特點，可確保限制合閘電流操作、快速投切操作能夠順利實現(xiàn)。

用電環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)主要采用智能電表和智能通信設(shè)備兩類電力設(shè)備。智能電表可劃分數(shù)據(jù)時段，不僅可采集用戶用電數(shù)據(jù)，還可測量和顯示用戶用電的過程、功率信息、電壓信息等內(nèi)容，為用電管理提供更多依據(jù)；通信設(shè)備采用互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，目前已從早期的3G 網(wǎng)絡(luò)逐漸發(fā)展到5G 網(wǎng)絡(luò)，通信傳輸?shù)男拭黠@提升，同時具有更強的抗干擾能力，可使用電環(huán)節(jié)更加安全和穩(wěn)定。

2 智能電網(wǎng)中電力設(shè)備技術(shù)開發(fā)

本文主要對智能電網(wǎng)電力設(shè)備資產(chǎn)管理和配送進行分析，從前文可看出，電力設(shè)備發(fā)揮著十分重要的作用且具有明顯的技術(shù)性特征，對管理與配送有較高的要求。所以，要根據(jù)電力設(shè)備技術(shù)特點，結(jié)合當前電力設(shè)備物資管理平臺系統(tǒng)使用現(xiàn)狀進行分析，提出了電力設(shè)備及其技術(shù)發(fā)展中存在的問題，制定了相應(yīng)的解決方案。

2.1 智能電網(wǎng)電力設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀

中心物資管理平臺系統(tǒng)幾年前已投入使用，極大地提升了庫區(qū)出入庫作業(yè)效率，有明顯的應(yīng)用作用。但隨著電力設(shè)備技術(shù)水平的提升以及智能電網(wǎng)的發(fā)展，計量業(yè)務(wù)量明顯增加，互感器先進先出原則功能性不足，出現(xiàn)平庫區(qū)出庫物資查找與治理不規(guī)范的問題，會導(dǎo)致互感器超期出庫，帶來二次實驗數(shù)據(jù)缺失等風險。為了更好地管理電力設(shè)備資產(chǎn)，需要構(gòu)建更加完善的管理系統(tǒng)，確保大屯儲量的日常業(yè)務(wù)需求得到滿足，提升運行穩(wěn)定性。

目前來看，平庫區(qū)需要制定先進先出系統(tǒng)作為支撐，解決互感器出庫順序混亂的問題，需要進行二次試驗。平庫區(qū)缺少物資出庫位置查詢指引，單純依靠儲位號和人員記憶很難保障準確性。倉儲數(shù)據(jù)無法與互感器、托盤、儲位綁定，所以定位精準性不足，操作規(guī)范性也有待提升。倉儲數(shù)據(jù)管理也不夠充分，物資進銷存日期、操作人員、對應(yīng)關(guān)系并不夠明確，無法有效發(fā)揮數(shù)據(jù)治理、決策輔助的作用，缺少數(shù)據(jù)風險控制能力。

針對這些問題，必須要對平庫區(qū)物資管理系統(tǒng)進行優(yōu)化升級，解決當前電力設(shè)備物資管理存在的問題，全面提升系統(tǒng)性能，確保物資管理可更加安全穩(wěn)定，同時提升計量資產(chǎn)管理工作水平，降低人力和物力成本的投入，實現(xiàn)集約化、標準化、智能化的管理，逐步向資產(chǎn)精益化的方向發(fā)展，貼合國家戰(zhàn)略部署思路。

2.2 技術(shù)開發(fā)的依據(jù)和原則

在智能倉儲系統(tǒng)項目開發(fā)的過程中，主要依據(jù)《中華人民共和國計量法》、《軟件市場分析研究報告》、《計算機軟件文檔編制規(guī)范》、《國家電網(wǎng)公司電能計量中心建設(shè)與管理規(guī)范》等規(guī)范要求。在實際開發(fā)時，應(yīng)堅持標準化和規(guī)范化原則：開發(fā)方案應(yīng)該符合國際標準、國家標準、行業(yè)標準和公司標準，根據(jù)國網(wǎng)公司統(tǒng)一制定的技術(shù)規(guī)范落實方案設(shè)計和制定工作，保障設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用的統(tǒng)一性。國網(wǎng)公司提出了集團化運作、集約化發(fā)展、精益化管理等建設(shè)要求，在系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計的過程中，應(yīng)該切實遵守這些標準和要求。

2.3 實用性與前瞻性

設(shè)計方案不僅要與當前需求相符，還應(yīng)對未來發(fā)展目標結(jié)合，充分體現(xiàn)項目的前瞻性，同時彰顯指導(dǎo)性原則。智能倉儲系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)該符合各項業(yè)務(wù)需求，確保資產(chǎn)管理工作可向標準化、現(xiàn)代化、規(guī)范化的方向發(fā)展，結(jié)合加強智能電網(wǎng)發(fā)展建設(shè)的要求，采用更加先進的設(shè)備和技術(shù)，為電力技術(shù)的發(fā)展提供更多科研力量。

2.4 先進性與可靠性

要強化技術(shù)研發(fā)，選擇更加先進、更加成熟的技術(shù)和設(shè)備，對安全性、可靠性等要素進行綜合分析，堅持因地制宜、統(tǒng)籌兼顧的設(shè)計理念，結(jié)合當前發(fā)展趨勢運用高新技術(shù)，使技術(shù)持續(xù)處于領(lǐng)先地位，在確保計量資產(chǎn)管理先進性的同時，也要使管理更加可靠。

2.5 項目規(guī)模及建設(shè)方案

本項目主要對中心平庫區(qū)物資出入庫管理進行設(shè)計，主要包括互感器先進先出規(guī)則為基礎(chǔ)的出庫順序設(shè)計、平庫區(qū)儲位分布圖建模、倉儲物資數(shù)據(jù)治理、業(yè)務(wù)流程優(yōu)化等內(nèi)容。在項目設(shè)計的過程中，應(yīng)該明確具體的項目目標，包括：平庫區(qū)數(shù)據(jù)接入和儲位監(jiān)控管理；物資先進先出規(guī)則系統(tǒng)支撐；平庫區(qū)物資規(guī)范化管理；互感器和其他物資同源區(qū)分管理。在項目建設(shè)中，具體包括以下內(nèi)容。

平庫區(qū)出入庫綁定。應(yīng)該升級和改造平庫區(qū)物資管理系統(tǒng)，采用出入庫掃碼綁定等技術(shù)方法，實現(xiàn)快速定位、查詢與盤點的管理目標。要設(shè)置工單生成打印功能，要確保打印內(nèi)容全面、詳細，包括時間、單號、任務(wù)明細等；先進先出原則基礎(chǔ)上的出庫設(shè)計。采用先進的信息化技術(shù)，對平庫區(qū)進行數(shù)字化的升級與改造，使平庫區(qū)可順利實現(xiàn)先進先出管理功能，滿足電子儲位管理的要求，在物資出庫方面可堅持先進先出原則，也可對規(guī)則進行自定義等。

位置指引圖建模。將平庫區(qū)儲位分布圖作為基礎(chǔ)，建立物資儲位平面圖模型，指引物資的具體位置，使出入庫效率提升，同時滿足精準查詢、實時存儲的要求；倉儲數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析管理。根據(jù)庫房、物資類別、單號等信息對計量資產(chǎn)實施庫存數(shù)據(jù)、操作記錄等進行查詢和管理，為工作人員決策提供輔助信息，并根據(jù)使用需求生成報表，按照盤點模式、頻率對計量倉儲設(shè)備進行盤點，制定詳細的盤點任務(wù)，并自動執(zhí)行歸檔等。支持不同庫房采用不同的盤點方式，實現(xiàn)定制化服務(wù)，包括指定設(shè)備類型、指定儲位等。

3 智能電網(wǎng)中電力設(shè)備技術(shù)發(fā)展

3.1 系統(tǒng)開發(fā)

在系統(tǒng)開發(fā)的過程中要做好開發(fā)前的準備工作。首先，建立項目組織機構(gòu)。為了使項目工作惡意順利開展，項目組織應(yīng)該根據(jù)施工職責要求建立領(lǐng)導(dǎo)組和項目工作組。領(lǐng)導(dǎo)組負責審批、計劃和決策等工作，對項目進行整體驗收。工作組則負責協(xié)調(diào)、操作培訓等工作，對項目進展提出要求[2]；其次，應(yīng)該制定開發(fā)計劃，負責人應(yīng)該與研發(fā)團隊進行有效的溝通，制定詳細的改造計劃，并且做好確認工作；最后，制定詳細的管理規(guī)范，明確項目要求和制度，確保技術(shù)應(yīng)用的合理性。

應(yīng)該明確組織機構(gòu)職責，做好技術(shù)專家的組織工作，保障設(shè)計結(jié)果的完善性，為后續(xù)研發(fā)與落實環(huán)節(jié)提供指導(dǎo)依據(jù)。具體的組織結(jié)構(gòu)如下：領(lǐng)導(dǎo)組-項目組（技術(shù)調(diào)研組、軟件開發(fā)組、軟硬件測試組、部署實施組、培訓組）。

3.2 架構(gòu)設(shè)計

本文所述系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1。

圖1 項目系統(tǒng)整體架構(gòu)

在功能模塊方面，操作員端包括工作臺、工單操作、入庫、盤活及出庫等模塊，通過模塊化的設(shè)計使操作更加便捷；管理員端包括用戶管理、系統(tǒng)管理-日志查詢和系統(tǒng)管理-備份管理幾個模塊。不同的模塊具有不同的使用功能，以操作員段的工單操作模塊來說，可用于工單的創(chuàng)建、查詢、編輯和刪除，支持創(chuàng)建四種類型工單，包括入庫、出庫-先入先出、出庫-預(yù)選出庫、出庫-自由出庫。在相同時間內(nèi)，只能有一個入庫/出庫工單處于未結(jié)束狀態(tài)。在入庫方面，根據(jù)順序?qū)ξ?、貨品條碼錄入即可完成入庫，可同時將多個儲位貨品入庫。在入庫的過程中，首先創(chuàng)建入庫工單，然后物品綁定儲位，最后完成入庫[3]。使用盤貨機實現(xiàn)遠程掃描，使掃描條碼的步驟更加簡單。

3.3 使用說明

在使用方面，明確工作臺的組成部分及具體功能。第一部分可查看當前進行工單數(shù)量和在庫貨品數(shù)量；第二部分可對本周、本月、本年度貨品出入庫統(tǒng)計圖進行查看，支持設(shè)置自定義時間端查詢；第三部分可對工單類型、已啟動時間等信息進行查詢，點擊即可進入詳情頁；第四部分可展示在庫貨品分類數(shù)量統(tǒng)計圖。

在工單操作方面，將創(chuàng)建、查詢、編輯等功能作為基礎(chǔ)，在新建出庫-先入先出類型工單時，要對出庫貨品數(shù)量、類型、屬性進行指定，也可直接根據(jù)常用規(guī)格對貨品屬性進行指定；在入庫方面，首先開啟工單，然后上架貨品，具體包括輸入儲位條碼和貨品條碼，完成綁定后即可在詳情頁中查看詳細信息?？衫帽P貨機進行批量綁定。結(jié)束工單時，應(yīng)該將貨品統(tǒng)一入庫時間填寫清楚，結(jié)束后不再支持入庫操作，但可查詢詳情和打印工單。