全寿命周期管理

国网江苏电力以资产全寿命周期管理提升三年行动计划为主线，基于PMS3.0架构，打造了资产管理数据底座，完成了PMS3.0项目管理、资产管理、成本管理应用部署推广，支撑业务协同向数据协同、设备管理向资产管理、评价驱动向策略驱动的“三个转变”。

结合电力安全工器具作用、特点介绍安全工器具全流程管理及智能安全工器具研究背景，重点针对全流程管理体系、智能安全工器具进行干货分享。他讲到，全流程管理是基于资产全寿命周期管理理念，以“安全工器具管理系统”作为信息平台，贯穿安全工器具从计划、购置、试验、使用、报废等整个流程；以RFID、二维码标签作为身份标识，实时跟踪并可追溯安全工器具的使用、出入库、使用状态等情况，确保各类安全工器具的“安全可靠、合格有效”，同时介绍了智能接地线、智能安全帽等智能安全工具的特征与应用。

电池系统是支撑下一代新型电网的关键，然而不合理的充放电策略会使电池发生析锂副反应，导致电池充放电性能大幅减弱。因此，文中针对三元锂离子电池，基于参比电极揭示了析锂后电池的充电性能变化情况，并对其安全充电电流进行控制。首先，设计不同温度下的充放电循环实验，得到低温循环与高温循环后的电池；其次，通过植入参比电极标定安全充电曲线对比电池的负极电位，发现高温循环后的电池发生了析锂，且平均充电电流相比新电池降低了61.7%；最后，对析锂后的电池建立安全充电荷电状态-温度-电流等高线图，对比新电池等高线图后发现，200 A以上的充电电流区域减少了69.84%。文中提供了一个析锂后电池充电性能衰减的量化指标，需要在实际的锂离子电池全寿命周期管理中予以考虑。

资产全寿命周期管理以实物资产为核心，涵盖并统筹与实物资产相关的人力、信息、金融、无形资产，运用系统工程和通用技术方法，协调资产在规划、设计、采购、建设、运维、改造、报废处置等全寿命周期及资产管理体系的管理行为和技术要求，以实现资产全寿命周期内安全、效能、成本的综合最优。 资产全寿命周期管理体系建设成果是形成一套业务融合、流程贯通、标准统一、强调风险及持续改进的、系统化的工作及管理体系，包含7个方面，从目标、策路、业务执行、基础支撑、绩效及持续改进等方面，形成25个管理要素。

电力设备的更新升级对中压电缆运维检修技术提出了更高的要求，为了提高电力电缆从业人员的设备管理水平，减少中压电缆故障发生率，保障中压电缆通道的健康状态，国网江苏省电力有限公司技能培训中心组织行业内优秀专家，编写《中压电缆全寿命周期典型缺陷图集》一书，旨在促进中压电缆从业人员技能水平快速提升和行业标准化的发展。

近年来，国家大力开发水力资源，水电总装机容量以每年约4%的增长速度使得我国一跃成为世界第一的水电大国。然而，大多数水电厂存在监测系统布置分散、监测数据整合不足、数据利用率低、设备寿命周期过程模拟程度低等问题。本项目首次基于数字孪生技术，融合了大数据、深度学习、趋势预警与故障诊断等先进技术，构建了虚拟水电厂。可有效整合厂内各系统数据，对主设备进行反向预测、特征识别和参数寻优，实现对水电厂主设备运行、检修、试验、诊断和评估的全寿命周期管理，优化过程指导、培训和考核，提高综合经济效益。研究成果对于推动全国水电厂的生产过程管理、促进水电厂由计划检修向状态检修发展具有重大意义。本项目结合水电厂对主设备全寿命周期管理的迫切需求，首次基于数字孪生、数字仿真、大数据、深度学习、趋势预警与故障诊断等多技术融合，构建了以大数据为基础的虚拟水电厂。 项目获得授权发明专利51项；实用新型专利30项；软件著作权5项；出版专著1部；发表论文42篇；制定行业标准1项。 2015年以来，项目成果已在国内外广泛应用：国内，在云、贵、川、闽、浙、赣、闽、新等省/自治区的水电厂/站/水利枢纽投入运行，遍布黄河、长江、珠江三大流域；国外，在老挝南欧江七级/谢攀水电站、柬埔寨甘再/额勒赛、阿根廷圣克鲁斯CC/CB等国外水电厂/站投入运行，遍布东南亚、南亚、大洋洲、非洲。

日前，国网山东电科院基于电网资源业务中台架构，在国内率先建成数字化工单驱动的配电终端全寿命周期管理系统。

六氟化硫（SF6）气体是高压电气设备中性能最优且暂不可替代的绝缘灭弧介质，但也是目前温室效应最强的工业气体（其温室效应系数是CO2的23900倍），是《京都议定书》禁止排放的六种气体之一。我国电力行业SF6气体用量占SF6气体产量的80%，面临巨大的环保压力，如何实现SF6高效循环利用成为行业重大课题。 为控制和减少电网企业六氟化硫气体的排放，国家电网有限公司从2006年起，按照“科技先行、试点应用、统一标准、全面推广”的管理思路，组织开展了六氟化硫回收处理循环再利用的管理创新。该项目历时10余年，分为五个阶段：一是组织科研攻关，开展六氟化硫气体现场回收、回充和净化处理等技术的研发，开发出具有自主知识产权的净化处理成套装置。二是开展试点应用，组织8家单位开展试点应用，积累项目建设和运行管理经验，提出了“分散回收、集中处理、统一检测、循环利用”的工作模式。三是推动成果转化，促成国网安徽电力与平高集团有限公司开展成果转让和技术合作，实现了产品规模化生产。四是统一建设方案，实现全面推广应用，明确了省级六氟化硫处理中心建设的总体思路、建设目标、组织分工、进度安排和工作要求，统一建设方案、设备采购和竣工验收。五是实施精细化管理，建立运转高效的工作机制，健全相关技术标准和管理制度，构建科学规范的检测体系，开发信息化管理平台。 项目研制了SF6气体快速回收/净化/回充全套装备，建立了SF6气体循环再利用体系，提出了SF6处理工作的管理模式，实现了SF6全寿命周期管理和近零排放；应用该成果成功在联合国注册清洁发展机制（CDM）项目，成为世界首个电网领域的SF6减排CDM项目。截至2019年底，公司系统26个省公司（除西藏外）全部建成六氟化硫气体回收处理中心，累计回收六氟化硫气体631.9吨，相当于减排二氧化碳1510.2万吨；在公司系统率先实现科研成果转化，累计实现工业产值4.5亿元、利润7400万元。 项目形成了一系列国家、行业标准9项，授权发明专利13项、实用新型专利49项，发表论文20多篇。由院士组成的鉴定委员会对项目成果进行鉴定，结论为：该项目循环再利用技术等方面达到国际领先水平。 该项目成果环境效益、社会效益和经济效益十分显著，具有较强的创新性、前瞻性、科学性及示范性。项目成果有效促进了绿色可靠电力和经济社会低碳发展，推动了电力行业的科技进步，对实现温室气体减排、提高国有资产利用效益、保障人民身体健康和电网安全供电均具有重要作用，为我国落实《巴黎气候协定》应对气候变化做出积极贡献。

项目于2015年1月启动，开发成果随机组建设需要及时投入运营；整个基建部份与#1机组投入生产运行后证明，不但提高了机组基建阶段质量和运行可靠性，为运维期提供了三维、直观、完整的设计与施工资料，也为运行人员通过在线数据趋势的直观有效分析，摸索并建立设备劣化判据，及早发现设备故障先兆提供了基础条件。 本项目在工程建设中，打破以往基建MIS为基建而基建的理念，进行三维数字化在燃煤火力发电厂设备全寿命周期管理中的应用研究，开发了新型数字化发电厂的精细化三维设计平台和可视化基建、运行可靠性监控与管理软件。开发了基建生产一体化ERP技术，对基建期物资主数据收集方法进行创新，建立贯穿电厂生命周期的数据仓库，实现对基建期物资、设备和资产的精细化管控，基建向生产数据的平滑过渡和辅助转资，全寿命周期管理，形成以生产期需求为核心驱动的基建生产一体化管理系统。

此项目形成了较完整的电力设备带电检测技术体系，首次提出电力设备故障信号多波段综合带电检测技术的理念并成功应用，研制了输变配电设备缺陷模拟系统和各类带电检测传感器及装备，多项成果可直接指导输变配电设备的试验检测与运行维护，具有较高的经济效益和社会效益，可直接指导现场实践，对于发现设备潜伏性缺陷、推动设备运维管理模式向着状态检修、资产全寿命周期管理模式发展提供了大量宝贵经验，并将在智能电网建设以及智能一次设备领域在这个电力行业全面推广具有广阔前景。