試析變電站綜合自動化改造過程管理問題論文
【摘要】2005-2010年全國各地開始大規(guī)模的建設電站和電網，投入的人力、物力達到歷史之最。同時網架結構得到加強，規(guī)模不斷擴大，駕馭大電網能力不斷提高。在電網建設方面，為了提高電網的輸送能力與可靠性，除了新變電站的建設，對老變電站也投入相應的資金進行綜合自動化改造。雖然投入的資金比建新站少得多，但變電站綜合自動化改造的質量直接影響日后的電網安全，同時也為日后變電站集控管理提供了有力的技術保障。在以往的改造過程中，沒有人真正去研究工程的控制過程，人們只是按照口頭命令去施工，管理人員也是只拿個筆記本，工程的人員分配、物資供應、各個活動的過程控制等等一切都在腦子里。這種憑記憶施工，常常造成一小部分人干活，大部分人無事做的局面，因此急需規(guī)范施工過程的管理。在改造過程中為了追求工期，認為工期短、一次送電成功就是好工程。往往在工程竣工后需要追加投資，還需要進行大量的查疑補漏工作，維護難度大，在經過實際運行后，部分變電站綜合自動化系統(tǒng)功能還不能充分發(fā)揮出來，存在問題較多，缺陷率很高，不能實現真正的無人值班。通過本文的研究，針對變電站改造工程過程管理的問題，提出一套具有較高參考價值的過程管理方案，對于保證項目工期，降低項目施工成本，提高工程質量和管理水平具有重要意義。可以供同類項目參考借鑒。
【關鍵詞】變電站改造；排序；歷時估算
工程項目過程管理主要著眼于項目目標的實現,即成本、質量、進度和項目過程的控制，目前的項目過程管理注重數據分析過程和量化管理,以達到預控目的,使得工程項目過程管理處于一種可控狀態(tài)。在國外各種案例的分析與應用中，都是以一些大型的工程和典型的施工過程為研究對象，項目管理的過程控制也是應用在大型電站建設的項目中。
1.國內外變電站改造過程管理的現狀
項目過程控制理論在國內的綜合自動化改造過程中的應用也有不少，但過程控制理論與方法在改造過程中還沒有形成一個可供人們參考的范本，也就是沒有經過系統(tǒng)分析與研究。在國內的一些期刊（如：電力系統(tǒng)及其自動化電工技術等）上也有不少，江震勐在2007年3月《電世界》中的《變電站自動化改造》一文中提到自動化改造方案和一些二次回路的改進措施，如二次回路的事故音響改為在后臺設置延時等技術問題，在2006.18《電力系統(tǒng)及其自動化》工程應用中的“變電站自動化改造”一文中提到的是在改造中遇到的問題，如生產廠家設備技術標準、不同廠家的接口問題、設備抗干擾和通訊規(guī)約等問題，《在電工技術》2007/2期“高頻開關電源系統(tǒng)工程實踐”中講述的是站內直流系統(tǒng)這一部分接線方式與組件配置及功能的實現,其討論的主要是改造方案、改造過程中的技術問題，很少涉及改造的過程控制的詳細內容。本文的目的就是要規(guī)范自動化改造過程，為改造過程管理提供一個有科學依據的過程控制作業(yè)指導書，項目管理者可以依照其進行科學、有序的工作。
在我國，項目管理已成為一門多維度、多層次的綜合性交叉學科，項目管理范疇發(fā)展為全壽命管理，已廣泛應用于各個領域。管理理論與方法不斷有新突破，在理論上已形成復雜性系統(tǒng)（高度不確定性、多目標、多維變量）的決策和各種資源配置與控制運行等理論；在方法上，與計算機結合形成項目管理系統(tǒng)（PIMS）、項目管理決策支持系統(tǒng)等。
在變電站綜合自動化改造過程管理中，從項目開始一直到結束，人們側重研究技術層面的理論和方法，比如通訊規(guī)約、技術改造方案、不同廠家的接口等問題。從管理層面考慮較少，在過程管理中，能偶爾的應用項目管理方法，能對項目過程的進度進行歷時估計，工程進度表就是甘特圖的一例應用，對工程的各方面協(xié)調與配合研究較少，沒有一套有效的方法能對其進行有效的管理，常常是工作中遇到問題，才開始梳理工作中的不足，沒有充分考慮工作中的不確定因素，導致工期延長、工程質量不高。總之，我國變電站自動化改造過程管理的研究現狀還處于很少應用項目管理理論和方法的階段。
項目過程管理理論在我國經歷了這幾年的快速發(fā)展，在國民經濟的很多領域得到了很好的應用。在不同領域、不同行業(yè)應用情況也不盡相同，要發(fā)揮項目管理過程管理理論的作用，必須要研究應用領域的運作過程和特點，這樣項目過程管理理論才會在實踐中不斷發(fā)展和完善，才能轉化為經濟和社會效益。因此，本文首先對國內外項目過程管理與現狀進行研究，通過大量實際項目調查和近年參加的多個項目現狀分析，深入研究變電站過程管理中存在的問題，最后運用項目管理的方法與理論，設計變電站改造項目過程管理指導書，并根據變電站改造項目過程管理指導書要求進行項目控制和實施。
2.變電站自動化改造項目的過程管理含義及原則
2.1項目過程管理的含義
項目過程的概念是現代組織管理最基本的概念之一，在ISO9000:2000《質量體系基礎和術語》中，將過程定義為：“一組將輸入轉化為輸出的相互關聯(lián)或相互作用的活動。”過程的任務在于將輸入轉化為輸出，轉化的條件是資源，通常包括人力、設備設施、物料和環(huán)境等資源。組織應當對過程進行策劃，建立過程績效測量指標和過程控制方法，并持續(xù)改進和創(chuàng)新。
2.2變電站的改造過程管理中普遍存在的問題
2.2.1缺乏工作計劃和控制
改造過程中很少有科學的控制方案，只有一個非常粗略的工作順序表，經常導致加班，但有時又沒事做的場景。一般情況下，大家都能夠做到把工作內容想清楚并安排相關人員落實。但只做到這些是不夠的，還要做到為實現目標而進行必要的技術準備；組織人員擬定完成目標的工作方案；制定工作進度、成本、質量標準、資源配置等工作計劃。做好計劃工作能保證項目的順利實施、避免浪費、降低成本、加快進度，起到以最小的代價縮短項目運作周期。
2.2.2工作協(xié)調方面出現問題
由于各種原因，在改造過程中，各個活動配合不協(xié)調，經常有部分人等待、部分人在加班，不能有效的解決活動間、人與人之間、部門與部門之間、下級與上級之間、專業(yè)人員與應用人員之間、領導與被領導之間、項目經理與組員之間配合的問題，經常會出現一些茅盾或誤解，造成項目質量的降低和進度的拖延。項目經理需要從項目一開始就保持各方面密切的溝通。所有問題都可以通過溝通的方式得以解決。
2.2.3缺乏對工作過程的監(jiān)控和結果的考核
由于項目的實施基本上都是以具體的工作負責人為主，項目的計劃、時間安排、進度的控制往往不由項目經理決定，所以項目經理處于被動位置，造成項目經理對項目進程了解不多，對預期的結果缺乏直觀的認識，只能聽信具體的工作負責人匯報，對過程中問題隱患不能及時發(fā)現和處理，因此對項目過程的監(jiān)控和考核很不利。
2.3項目過程管理實施的原則
（1）以人為核心人是質量的創(chuàng)造者，工程質量過程管理必須“以人為核心”，把人作為管理的動力，調動人的積極性、創(chuàng)造性；增強人的責任感，樹立“質量第一”的觀念，提高人的素質，避免人的失誤；以人的工作質量保證工序質量、促進工程質量。
（2）以預防為主“以預防為主”，就是要從對工程質量的事后檢查把關，轉向對工程質量的事前控制、事中控制；對產品的質量檢查，轉向對工作質量的檢查、對工序質量的檢查、對中間產品的質量檢查，這是確保工程質量的有效措施。
2.4建立變電站改造的過程作業(yè)指導書的必要性
針對上述普遍存在的問題，必須規(guī)范變電站改造的過程管理，應用項目過程管理理論編制變電站改造的過程管理作業(yè)指導書，可有效改善過程管理中存在的問題，提高勞動效率，能有計劃的對工程中的人力資源、時間、和各個工序實施有效的管理和控制。
3.通遼市河西220KV變電站自動化改造項目概述及其作業(yè)指導書設計
3.1通遼市河西220KV變電站改造項目概述
河西220kv變電站自動化設備是于1999年7月份投入運行，采用的是東方電子的DF1331系統(tǒng)，能夠實現遙測量、遙信量的采集與轉發(fā)功能。設備運行近十一年，且設備功能已經不適合變電站的發(fā)展和系統(tǒng)建設智能電網的要求。
3.2河西220kv變電站自動化改造項目工作分解
河西220kv變電站工作可以分為10個部分，每個部分都是承前啟后，不可或缺。第一部分是廠家聯(lián)調，監(jiān)控設備在工廠生產出來送至調試車間進行組屏加電調試，對各個屏上的測控設備進行組網，加入模擬量，進行遙信、遙控傳動。待所有廠驗功能進行測試完畢后，進行設備組屏包裝，運往施工現場；第二部分是準備階段，首先是確認新設備到站日期，進行施工方案和安全措施編寫、審批。協(xié)調改造期間人員安排、后勤資金安排、確認甲供材料是否到達現場，進行臨時雇工人員的安全合同簽訂、對運至現場的設備進行拆包裝、核對設備數量、獲取安裝調試資料；第三部分是調試階段，對調試廠與廠第一次通訊的設備、調試其它設備、提出問題并解決問題、調試完畢編寫調試報告，注明可否開始安裝； 第四部分是安裝調試部分，進行準備工作、查看工程物資到位情況、核對工程人員是否到位。核對現場保護盤的布局，在核對現場保護盤的布局時還要考慮
1）核對主控室內每一面保護屏內的每根線的作用及每根電纜的走向；
2）將改造時可用的電纜做好標記，并核對其上面的電纜芯長度是否合適；
3）核對室外端子箱內的電纜走向，并將可用電纜做好標記，尤其是交、直流混用的電纜，在2000年前的變電站當中，有很多諸如此類的電纜。第五部分是辦理相關手續(xù)，包括編制改造方案，制定工作計劃和停電計劃、得到上級主管部門的批準、向變電站值班人員辦理工作許可手續(xù)。第六部分是安裝，包括以下部分
1）打開電纜通道（全站改造的變電站建議將電纜溝全部打開，為日后安裝可快速進行創(chuàng)造便利條件；
2）敷設電纜；
3）提出停電申請并得到許可
4）拆除舊設備；
5）安裝新設備。第七部分是調試，對新設備進行調試，并交付使用，辦理工作結束手續(xù)。第八部分是驗收送電部分，依次進行得到安裝調試人員完工答復；所有設備外觀檢查均無異常；進行逐項試驗，在進行逐項實驗的時候，要首先得到安裝調試人員完工答復；繼而對所有設備外觀檢查均無異常；進行逐項試驗；尤其對交、直流、信號回路絕緣測試，符合要求，并核實開關、刀閘遠方/就地操作動作正確，其中最重要保護裝置帶斷路器傳動，檢查控制回路的完好性。同時保證保護裝置同監(jiān)控系統(tǒng)得通訊暢通、正確；檢查信號回路同保護裝置、監(jiān)控系統(tǒng)一致、信號動作、命名正；必須在現場進行升大電流試驗，檢查電流回路的完好性、驗收合格、最后要安裝人員交付調試報告。第九部分是合閘送電，作為變電站改造成功的標志就是送電成功，送電成功代表整個回路正常，一、二次設備沒有問題。在送電前，需要安裝調試人員與值班人員一起檢查一次設備和二次回路帶電后情況，并確認良好。第十部分收尾部分，工程結束后，需要整理舊設備、工作現場，并與與值班人員交接所有資料，還需要將施工圖交回設計單位已備初竣工圖，最后，撤離改造工作現場。
3.3項目活動的排序設計原則
項目活動的排序是至關重要的一項工作，如能排列出科學合理的活動排序，那就為以后改造工程的控制和優(yōu)化打下堅實的基礎。項目過程管理應用于改造工程時，不能完全照搬項目過程管理理論，還需根據工程自身的特點進行排序。具體應用時有如下原則和注意事項：
（1）堅持根據最佳實踐來確定活動間的軟性邏輯關系
（2）進行排序前要熟悉工作流程，更要具有項目管理知識，排序工作要有工程技術人員和項目管理人員的共同參加和協(xié)商后方可定稿。
（3）活動排序方法有很多，在工程中要使用符合人們習慣的方式方法，如箭線圖法符合人們的習慣，應用起來方便、易于被人們理解。
3.4變電站改造項目活動歷時估算
說明：該設計參考改造變電站規(guī)模為220KV為雙母線，6條220KV線路；66KV為雙母線，14條線路；兩臺主變，一臺站用變，4臺電壓互感器。保護裝置全部為微機型保護。在自動化改造中歷時估計的活動清單就是WBS的分解結果，約束條件是安裝和調試人員的技術水平、人員數量的限制等。所擁有的資源尤其是技術人員水平和數量，可以滿足工作的需要。在估算時充分考慮完工的最樂觀時間、最保守時間和最可能時間，對于每一種活動：
都采用三種估算值、樂觀時間、悲觀時間和最可能的時間、每種活動的時間則取決于加權值，加權值為：
我們把關鍵路上的工序的始節(jié)點依次記為1，2，…，n。由此可計算出項目完工時間的概率，或有一定概率值的項目完工時間。
下面分析變電站改造過程的安裝調試過程。安裝調試過程由前期準備、安裝設備、調試等工序（或稱活動）組成。各項工序需按規(guī)定的順序，花費一定的時間去完成。所有工序完成后，安裝調試工程告以結束。
并計算出最可能完工的概率，下面的時間是通過收集每個活動歷史信息（歷史信息是通過近兩年的變電站改造數據得來的），采用專家評定和類比估算的方法，最終得出各個活動的歷時估計。
（1）在廠家聯(lián)調階段，具備調試的情況下,調試時間可按下面計算：
220KV線路保護裝置：8小時/套6套共48小時
主變保護裝置：8小時/套2套共16小時
66KV線路保護裝置：2小時/套14套共28小時
PT并列裝置：1.5小時/套2套共3小時
小電流接地、消諧裝置：3小時/套1套共3小時
這個時間已包括廠家處理問題時間，這是2個人在調試時邊調試邊處理問題所用的時間，共用時間86.5小時。
（2）安裝調試階段，具備安裝調試的情況下,時間可按323.0小時計算。
（3）驗收送電部分
共用時間19.5小時
（4）收尾部分
共用時間4小時
整個工程用時528小時。
經過以上研究得出的結果，在項目改造實施過程中，已經的到了良好的效果，工程進度、工程質量達到了在控、能控、可控的狀態(tài)。
4.結論
項目管理在我國已有較為廣泛的應用，但在變電站綜合自動化改造過程中很少應用，本文通過項目管理理論和方法在變電站綜合自動化改造過程中的應用與研究，嘗試變電站綜合自動化改造過程管理，期望對我國變電站綜合自動化改造過程管理提供理論指導，并對規(guī)范這一工程的過程控制產生影響。本文得出以下結論：
（1）本文根據自動化改造過程現場所提出的管理思路符合理論聯(lián)系實際的指導方針。本文基于變電站綜合自動化改造過程現場，并記錄其改造過程，進行分析總結，結合國內外過程控制的先進理論和方法，達到深化關于變電站綜合自動化改造過程的應用與研究。
（2）本文設計的河西變電站工程項目過程控制指導書對該項目實施具有前瞻性的指導意義。河西變電站工程項目過程控制指導書給出變電站改造過程的詳細設計內容。即改造項目的工作分解、歷時估算和進度的安排。經實踐檢驗該指導書易于掌握、務實高效，具有前瞻性。
（3）本文設計的實施河西變電站工程項目過程控制方法科學、合理。本文所設計（方法），該方法解決了施工工期長，過程不受控制等問題。
（4）本項研究的局限性。河西變電站工程項目過程管理僅限于控制指導書設計和實施。有關項目過程管理中的組織管理、績效管理、質量管理是本文進一步研究的主要內容，筆者將在今后的理論學習和實際工作中進一步探索和研究。
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