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浅谈分布式能源集团KKS系统的深度应用价值

更新时间:2016-08-08

·业界视点·


——中国大唐集团新能源股份有限公司KKS编码标识系统建设案例介绍


特约撰稿人:中国大唐集团新能源股份有限公司  梁大鹏  石鑫宝  

朗坤智慧科技股份有限公司  端益民


基于中国大唐集团新能源股份有限公司智慧风场KKS系统建设的案例,介绍了设备标识系统在分布式能源集团的深度应用价值。详细阐述了通过以KKS编码系统为核心的数据体系,实现了风电企业资产全生命周期管理、设备大数据库、智能巡点检、风场集控等方面的应用价值。结论是基于集团统一的KKS设备编码标识体系,定义了数据标准,建立了全集团资产数据库,打通了信息互联和共享,使设备资产全生命周期管理、智慧巡点检得以切实落地,使风场集控和安全文明生产标准化的水平得到有效提升,同时通过大数据分析最终实现集团层面的科学管控和对标。


风电信息化建设落地的原则是顶层设计、分布实施、急用先行、先易后难。统一规划和设计很重要,特别是底层数据要规划好,各种数据之间关系对应好。对大型风电能源集团设备数据进行统一设备编码就是一项基础工作。目前,传统火电领域设备编码标识已经广泛应用,而新能源发电领域,特别是智慧风场领域该项工作还相对薄弱,在一定程度上阻碍了智慧风电信息化的深度应用与发展。

2015年初,中国大唐集团新能源股份有限公司开始建设整个集团下属69家风电场的KKS编码系统,为集团企业资源管理系统安全生产管控平台提供了强有力的基础数据支持。目前,第一阶段工作已建设完成,第二阶段将在KKS编码系统深度应用方面进行持续建设,结合设备台账、智能巡点检、集团资产对标等方面开展深化应用。

要摸清新能源发电企业设备资产情况,构建完善的设备台账体系,合理归集数据信息,最终实现企业科学、高效、完善的管理体系,作为管理的主体——设备资产,建立其基础数据体系是必不可少的前提。通过应用科学、合理、成熟、数字化的电厂设备标识系统,建立电厂设备资产数据集,可以解决电厂在生产管理中存在的困惑,特别是新能源发电领域,有重要的实践与推广价值。

KKS编码被广泛用于发电领域的规划设计、工程建设和经营管理过程之中。它拥有足够的容量且可扩充,能够标识电厂内所有的设备;KKS编码的逻辑结构和组成体系层次分明,代码简单明了,能够不依赖于计算机程序语言而独立存在。这些特点使它适合作为基础数据供计算机处理,为电厂资产管理系统(EAM)的建立提供强有力的支撑,为企业进行成本核算、计划统计和预决算管理提供良好的基础数据平台。


设备资产身份证助力安全文明生产


KKS编码系统,助力安全文明生产管理提升新高度


安全文明生产标准化 KKS 编码应用特点分析如下。

实现新能源集团与风场设备挂牌管理更加标准化

KKS编码作为电力企业管理生产设备最广泛应用的标识体系,在电力信息化大发展的今天,各发电集团都投入人力、财力和物力去建立设备的KKS编码数据库。然而,由于没有统一的标准、统一的管理和统一的目标,各发电单位、各专业各自为政,形成了标准、规范、范围、深度等参差不齐的各类设备标识编码,阻碍了发电企业安全生产标准化的部署,也不利于整个集团信息化的实现,继而影响发电企业安全生产标准化的实施。

在分布式发电能源集团下属风电场,由于各种设备的复杂性和来源的多样性,存在着设备管理信息与物理设备之间管理的脱节,将挂牌二维码技术与KKS编码相结合应用于设备运维管理能很好的解决这个问题。


实现系统图与风电设备信息识别标准化

为实现整个风电集团下属全部风场设备的高效、科学管理,首先需要从原始数据源中识别设备相关信息并标识 KKS 编码。基于 Auto CAD 计算机辅助工具绘制的数字化图纸包含了风电场内全部的设备,以 Auto CAD 图纸为原始数据源,进行整个发电企业的设备相关信息的识别与标识。


实现基础数据采集,构建新能源风场设备信息库

现有新能源发电的信息管理中,从规划设计开始到整个项目竣工,周期较长。在这一过程中产生的信息越来越复杂且庞大,其中包括大量的文字、图纸、纸介质、电子介质、三维模型等,这些信息对发电运行起着重要的作用,但普遍存在数据截流、数据冗余和数据利用率低的问题。主要是在发电企业的信息管理中,没有建立统一的信息编码库。信息数据的集成和统一性没有统一,在数据共享的基础上,要避免部分信息单独存在,并尽量减少数据冗余。

因此,基于新能源设备大数据管理的信息管理系统提出了要以设备大数据信息库为核心,以风电大数据网络为支撑,从整个新能源发电集团的整体发展来规划数据,完成系统的编码信息库,而不是建单独的专用设备信息库。


实现软件(ERP)接口数据标准化,构建EAM深度管理应用


EAM系统的应用是以KKS编码为主线的身份证系统,涵盖信息丰富,在统一覆盖设备管理范围,体现部件、设备、系统、机组的层次信息的同时还能够提供工艺角度的设备树查询、位置角度的设备树查询,方便不同用户的使用与查询。通过建立统一的资产数据标准化,为下一阶段在EAM中深度管理应用打下基础。在现场设备挂牌、运行图标识、软件系统中,将实现多维度关联应用,保证KKS在现场设备挂牌、运行系统图、SIS画面、ERP、DCS系统中保持“五统一”。


通过KKS编码系统优化巡检线路,开展智能巡点检工作


设备点检是通过发电企业检修人员有选择的完成点检过程,实现设备预防性检修维护。在设备点检过程中,设备的定期点检规律并且无遗漏是关键。依据设备 KKS 编码中的工艺及位置编码,可快速、准确、合理地完成设备点检路线及点检频率的规划。实现分专业的点检线路规划,按照 KKS 编码的位置编码可以实现以位置信息为导向的设备线路规划,两相结合即可生成专业——位置对照的点检计划报表,便于进一步进行点检线路优化。同时,实际运行情况信息是评价和策划定修的必要补充。通过设备 KKS 编码,将点检信息与采集的信息按照设备编码进行对比与校验,从而为点检信息校验和运行状态预测、评价等动态管理提供基础信息。

另外,将设备KKS编码以及设备属性信息生成的二维码印制到设备包机牌上,在周期性的设备巡检清查中,运行人员只需用手机往设备二维码上轻轻一扫,信息就能完整展示,便可将设备的运转状况和点检标准信息进行对照,使巡视作业更为标准化、规范化,大大提高现场设备管理与点检效率。不仅如此,运行人员还可以通过二维码中蕴含的信息追溯设备维护信息,通过统计分析得出可靠性、质量劣次的设备、配件的种类和型号反馈给物资采购部门。同时,设备检修也更加合理,备品管理更加精准。当设备再次出现问题时,可以使用点检仪查看二维码的内容,很快查找到相关资料,进行设备使用寿命的分析。


KKS 编码系统深化全生命周期管理


通过KKS编码系统反映多维度信息,深化设备全生命周期管理


以KKS编码体系为纽带,从设备、设备位置和设备类型三维角度建立发电企业全部设备的整体框架和各类设备台账,对设备的基础信息、检修历史、成本信息、零件清单等信息进行综合管理。通过形成设备数据库形成设备知识库,并构建树状结构,可以快速地查询、显示有关设备的运行状况、检修历史、异动状况等信息,能够及时采取措施,保障正常安全生产,从而使设备管理达到自动化、信息化,信息共享化,以满足工作多方需求。


定义设备类型、设备位置以及物理设备信息

KKS系统建立同时可以提供设备分类系统,建立设备类型相对应的规格型号和设备类型树状结构,查看属于该设备类型的设备、设备位置等信息,按设备类型确定标准规格,所需备品备件清单和标准工作。

同时,根据KKS系统所标识的设备位置编码,可以建立多级树状结构,唯一对应于每一个设备的运行位置,可以定义位置的技术参数、基本信息、备件信息、缺陷信息、设备位置状态、历史记录、实时信息等。KKS系统中设备位置编码是无限级树状结构,可以进行成本逐级汇总,随时查询任意层次成本信息。


建立静态设备台账和动态台账信息

传统的发电企业设备采用单一设备工艺编码,在设备异动、拆迁过程中会中断设备对象的跟踪。采用 KKS 编码,当同一台设备某段时间安装在不同的系统、空间或位置时,KKS编码中就能给出不同的编码,这样无论怎么变化,KKS 编码均能实现对每台设备进行全生命周期管理,以保持其履役信息的可跟踪。

在建立静态设备台账方面,通过KKS系统关联可以记录设备、设备位置和设备类型的供应商信息、标准参数、评级记录、安装日期等自然信息,还可将所有与设备相关的图纸、文本等电子版文件关联到设备上。

在建立动态设备台账方面,通过KKS系统关联可以建立检修工艺卡、并按设备和设备位置进行点检、缺陷、工单、工作票、给油脂、定期维护等历史记录查询,并可积累相应的可靠性数据(故障症状、故障原因、处理方案等),为实现状态检修做好基础数据准备。同时建立设备启停记录、实时报警信息及设备实时参数等设备实时动态信息。


KKS编码为智慧风场远程集控,提供有效数据支撑


分布式能源集团通常包含多种类型的能源混合组网,特别是新能源集团下属风场较多,布置较为分散,更需要统一的信息监控、管理、调度、智能分析的云平台,而支持这些平台建设的基本要求就是支持大数据接入及面向未来的扩展能力,接入系统的数据必须是智能化与数字化的。风场的远程实时监控系统可以基于统一的平台更加有效的管理下属各个风场,包括运行监视、设备状态监测、设备状态统计、设备状态评估、设备状态预警、生产报表等,而KKS编码系统的建立在智慧风场远程监控的过程发挥了极其重要的作用。

KKS编码系统在风场远程监控过程中基于生产监控画面,通过关联整个新能源集团及下属风场设备工艺流程图、公用系统图、单元操作图、相关参数对比趋势图、重要参数报警图等,实现物理设备与监控系统的动态关联,为设备资产远程实时监控过程中数字层与物理层深度融合提供解决办法。同时在各个风场数据采集与传输过程中,提供唯一、标准的设备标识数据,并与DCS控制系统、SIS画面、设备台账、电缆等保持统一。


KKS编码系统实现集团对标管理价值共享


统一KKS编码,实现集团设备对标管理价值共享


对整个新能源集团建立发电企业KKS编码数据的目标是从集中统一、标准化管理的角度出发,对发电企业内设备信息进行统一的信息化基础数据建设管理。实现从集团层面的设备资产对标管理,例如:风场设备横向对标,可分析生产系统可靠性、经济性、能效指标,促进企业安全生产、节能降耗,同时分享经验,促进生产技术水准提升。为新能源发电企业的设备资产提供科学统一、标准化的标识体系,使KKS编码标识体系在新能源发电生产管理系统中得到充分发挥,并成为新能源企业统一的管理语言,便于全面展现设备资产的情况,为新能源发电企业安全生产标准化奠定标准、统一、规范的设备基础数据库基础。

统一编码是从集团集中统一管理的角度出发,对新能源集团公司所投资的设备资产进行统一的描述,规范资产的基本编码、属性定义、描述范围,实现集团对下属企业的资产管理;提供科学统一的设备资产统一标识体系,使设备统一编码体系在公司信息化系统平台中得到充分应用;设备资产统一编码成为集团和下属投资企业各相关管理部门统一的语言,贯穿设备生命周期管理的各类应用系统中;规定设备资产信息的汇总方式,通过统一的编码、一致的描述项目来保证整个集团公司资产信息的完整和一致。

新能源集团实施设备统一编码,是支撑未来设备横向技术管理和集约化管理的基础,是实现设备的质量跟踪与全过程流程追溯的基础。通过集团资产管理平台全面表现资产情况,节省盘点结算时间,及时掌握资产情况,合理配置资源,避免重复购置和浪费,简化资产折旧,强化资产管理,及时、准确地对资产的投资进行跟踪分析等。通过定义设备和物资之间的“一对多”和“多对多”的关系,通过信息系统在设备与备品物资之间建立有机的紧密关联,并通过这个信息纽带帮助提出物资集约化管理的需求。保证同类企业设备统一清晰地表现出设备内部的层次关系、横向的类比关系,并可以在这两个维度上对集团资产设备整个生命周期进行科学的管理;可查找、对比和分析相关的技术资料、历史纪录等,如设备大修情况、更换的部件、消耗件和磨损件的情况等,实现价值信息的共享和共建,实现知识的传递和复用。


基于KKS 编码系统的扩展实现新能源集团设备基础分类编码标准化,从而构建符合标准的发电企业设备基础信息资源库,为智慧风场信息化管理提供了先进的、统一的、准确的编码系统,为风电场设备管理提供了具有层次结构的标准化系统图,通过关联建立了针对风电场的智能巡点检模式,定义了设备类型、设备位置以及物理设备信息,从而为ERP、EAM等信息管理系统提供了符合国际标准、国内标准和行业标准的设备基础信息数据,实现风电集团发电设备的统一维护、保养、跟踪等信息管理,减少库存,新能源发电企业成本的最小化,提高经济效益和市场竞争力。


社长兼主编:陈雪芹

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