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摘 要：变电站综合自动化改造成为电网升级建设的重要趋势。然而，综合改造工程存在机构庞大、人员繁多，现场风险不确定，信息掌握较为片面等特点。因此，本文引入信息集成化理念，设计以实现各项信息集成管理为目标，全面分析现场作业的风险要素及管控方法，制定出多方面、多层次、全过程的《变电站综合改造安全风险管控手册》。在执行过程中，以安全管控手册为基础，实现施工现场的动态控制，推动变电站综合改造工程的安全有序开展，使投入工程建设的综合效益最大化。
关键词：变电站综合自动化改造;信息集成化;安全风险管控
The Exploration and Practice of a risk control model for comprehensive automatic reformation of Tranformer Substation
HE Xiangxing
（1.中国南方电网电力调度控制中心，广东 广州，510623;
（1. Electric Power Dispatching Control Center of China Southern Power Grid， Guangzhou， Guangdong 510623， China.）
Abstract： The comprehensive automatic reformation of Tranformer Substation has become an important trend in power grid upgrading construction. However， the comprehensive automatic reformation has the characteristics of large institutions， numerous personnel， uncertain risks， and unilateral information. Therefore， this paper designs an information integration management， which can comprehensively analyze the risk factors and management methods in construction site， then develops a multi-faceted， multi-level， whole-process of the safety management manual for comprehensive automatic reformation of Tranformer Substation. In the process of implementation， the dynamic control in construction site is realized by the safety management manual， and the comprehensive automatic reformation of tranformer substation is promoted in order， and maximized the project benefits.
Key words：Comprehensive automatic reformation of Tranformer Substation; information integration; security risk control
1 前言
随着社会经济的发展，电力需求量随之飞速上涨，同时，早期电网普遍面临着设备老化，性能降低等问题。面对电网供需的多重矛盾，改善电网结构，可通过增加新型综合自动化变电站的数量来达到目标;或者对现有变电站进行综合自动化改造，通过提高变电站的质量来实现。相比于前者，后者具有投入少，节约土地，节省人力、物力资源的优点[1]。因此，对现有变电站进行综合自动化改造成为电网升级建设的重要趋势。
然而，综合改造工程存在项目全面、机构庞大、人员繁多，现场安全风险不确定，信息掌握较为片面等特点。因此，本文将引入信息集成化理念，探索科学有效的现场安全风险管控模式，推动变电站综合改造工程的安全有序开展，使投入电网工程建设的综合效益最大化。
2 实施背景
2.1 综合自动化改造概述
变电站的综合自动化改造（下面简称“综合改造”）主要包括两部分，一是变电站一次设备的更新、升级，包括对年代久远、老化严重的设备进行淘汰、更换，对存在问题但还可以继续使用的设备进行技改大修;二是建立变电站综合自动化系统，即基于电子、信息、通信技术，对站内信息控制装置、继电保护、自动装置等二次设备的功能重新组合设计，以实现调度机构实时监控、远程操作，变电站无人值班的目标[2]。
2.2 改造期间面临的问题
在传统的综合改造项目管理模式中，决策、实施和运维相互独立，由决策层制定项目的实施方案，将项目的安全、进度、质量等信息分不同专业割裂分开管理，单向地将具体计划下达给运维部门及施工单位，缺乏反馈路径;运维部门与施工单位之间只了解各自的工作内容，缺乏信息交流渠道，出现信息沟通不畅或者信息孤岛现象，影响整体工作效率[3]。
图1 传统的综合改造项目管理框架
结合图1可看出，传统的综合改造项目管理框架呈现单向树状的结构，在开展工作时，各部门各单位只注重自身负责的模块，表面分工明确，实际上缺乏各专业的协调合作。在变电站综合改造过程中，实施单位只掌握变电站对应高压场地的工作内容与危险点，而对高压场地相邻区域的带电范围、危险点模糊，易误碰误触带电设备，存在人身安全的风险;运维人员则对不同实施队伍的现场施工及工艺要求缺少统一标准，易出现现场管理混乱、施工质量参差不齐;决策层则无法及时获取运维及实施单位的信息反饋，无法根据现场实际情况及时进行调整、优化，降低了工作效率。另一方面，改造涉及的变电站数量多，负荷重，牵一发而动全身，若对于停电计划、运行方式调整风险缺乏足够、全面的预估及管控，对各项安全措施不能严格落实，对出现的突发状况不能及时正确的处理，均有可能直接威胁电网稳定运行。 在此背景下，本文探索一套基于信息集成化的变电站工程安全管控模式，科学整合工程建设项目各阶段中的管理、技术、流程及各参与方的工作信息等，指导综合改造工程的高效安全运转。
3 安全风险优化管控
3.1 安全风险管控框架
工程项目集成化管理的实质是运用综合集成管理的思想将现代管理理论（即系统论、信息论和控制论等）与项目建设相结合而产生的。其核心思路是指把工程项目寿命周期内的各阶段的不同信息有机集成起来，指导工程动态闭环开展，确保工程项目各目标的顺利实现[4]。
在集成项目信息过程中，有必要对工程理念、组织、方法、技术等各方面整合集成，因此需要制定统一的、公共的管理语言和规则及集成化的管理信息系统。
信息集成作为项目安全风险管控有效开展的前提。相比传统的综合改造项目管理框架，本文提出了改进的综合改造项目管理框架将打破单向分层的管理模式，如图2所示，建立双向互动、信息集成的管理模式，设计以实现各项信息集成管理为目标，综合当期项目的工程架构、阶段计划、管控措施（包括一次检修、二次检修、运行、施工、监理等各专业管控措施）、记录总结四方面，制定安全风险管控手册。
图2 改进的综合改造项目管理框架
在工程实施过程中，以安全风险管控手册为基础，采用PDCA闭环管理思路，实现施工现场的动态控制。根据“任务明确、风险清晰、安全可控、管理闭环”的管理思路，由图2的项目管理框架可看出，综合改造工程的开展具体从制定阶段性计划，到执行各专业管控措施，再到总结反馈，从安全、质量、进度三个维度有序推进工程建设，着实确保项目安全风险管控。
3.2 安全风险管控手册设计
3.2.1 手册内容设计
根据综合改造项目的工程承包合同、施工组织设计方案、综合施工单位及设计单位的施工方案，组织包括一次检修、二次检修、运行、施工、监理等各专业人员针对变电站危险源进行辨识，认真分析评估现场风险，分专业列出作业风险、操作风险、运行风险的管控措施，优化制定各阶段的目标计划、每日的工作安排，最终设计《变电站综合改造安全风险管控手册》。
《变电站综合改造安全风险管控手册》在内容设计方面主要分为四个维度，具体如下所示：
（1）综合改造项目简介：采用图文形式，在变电站一次接线图标示综合改造工程已更换设备、需改造的设备、需拆除的设备，归纳指出设备改造的检修一、二次范围。
（2）综合改造停电计划工作内容：概况介绍综合改造停电计划的工作内容，包括综合改造的主体工作及检修一、二次方面的结合工作;设计项目改造横道图，并用不同颜色加以区分不同类别工作，从而方便工作人员清晰、直观地关注工程的工作进度，同时可结合实际进展及时做出后续工作的调整，也为阶段性的工作提供评估。
（3）综合改造实施计划表：实施计划表将综合改造工作具体划分为若干阶段，采用现代项目管理强调项目管理的过程性和阶段性指导本期工作改造，确保项目目标的实现。
（4）综合改造每日计划及风险管控措施表：其内容主要包括每日工作计划、设备停送电任务的操作风险、设备操作异常的历史记录、每日运行风险、每日运行方式、现场吊车摆放路线示意图以及工作总结记录。通过表格将施工、监理、运行、一次检修、二次检修各专业的工作任务列举整合，同时通过绘制每日运行方式图，便于工作人员全面、有序推进项目进度，确保施工安全可控、质量可控、进度可控。
3.2.2 手册优化制定
《变电站综合改造安全风险管控手册》的有效应用，取决于是否能够与施工现场的实际情况有机结合，是否充分考虑现场风险的黑点盲区。在优化设计中，项目人员针对现场施工的薄弱环节、易忽视环节进行了细致分析整理。
综合改造工程的薄弱环节，往往也是工程的重点环节。其中，大型吊车作业是变电站改造工程安全管控的重点，有必要提前设计吊车进出路线及摆臂范围，分别规定新、旧设备临时堆放区。因此，根据现场勘查情况，优化设计大型吊车进出变电站高压场地的行驶路线及摆放位置，将其纳入手册作为重点关注内容相当必要。
同时，综合改造过程中的运行人员的监盘巡视安排也不容忽视。一方面，综合改造涉及不同设备间隔的停送电操作及设备的信号调试，相应的后台监控系统将出现大量的调试信号，若运行人员忽视后台信号的识别，将可能人为的过滤掉事故信号，导致事件事故的扩大;另一方面，停送电的设备需加强相应间隔设备的测温特巡，防止设备运行过载异常。因此，优化后的安全风险管控手册应将每天的监盘任务、巡视测温任务安排落实到具体运行人员，确保安全无死角。
4 实施成效
4.1 现场实施
在现场施工应用中，将“集成化信息”与“动态闭环管理”两种思路有机结合，从每日安全交代到施工过程分专业、分任务开展，再到总结、反馈、调整，全方位动态把握改造现场，落实闭环安全管理，如图3为综合改造安全动态管控图。
以A变电站综合改造工程为例，根据《变电站综合改造安全风险管控手册》，采用工程现场公告栏形式（即将安全风险管控手册的每日内容同步更新于公告栏），每日开展工作前进行现场工前会及现场安全交代;在施工现场中，吊车进出变电站高压场地的行驶路线及摆放位置参考《变电站综合改造安全风险管控手册》，做到有序、高效地安置到位;完成当天任务后，组织各专业人员开展工作小结会，梳理各专业当天的工作完成情况及遗留问题，各专业协调整改，随之安排次日或下阶段的工作任务，并将当天总结会的记录内容抄送给每位工作人员，做到有问题及时反馈、有效整改。
图3 综合改造安全动态管控图
4.2 效益评价
以A变电站综合改造工程为例，工程计划工期23天，涉及24組220千伏刀闸、3组500千伏刀闸更换、5个220千伏间隔综合自动化改造以及9项结合停电工作，大型吊车高空作业量累计70次;且本期工程涉及的施工单位多达五家。总体来说，A变电站综合改造工程的主要特点是任务重，工期紧，施工单位多，现场风险管控复杂。
关键词：变电站综合自动化改造;信息集成化;安全风险管控
The Exploration and Practice of a risk control model for comprehensive automatic reformation of Tranformer Substation
HE Xiangxing
（1.中国南方电网电力调度控制中心，广东 广州，510623;
（1. Electric Power Dispatching Control Center of China Southern Power Grid， Guangzhou， Guangdong 510623， China.）
Abstract： The comprehensive automatic reformation of Tranformer Substation has become an important trend in power grid upgrading construction. However， the comprehensive automatic reformation has the characteristics of large institutions， numerous personnel， uncertain risks， and unilateral information. Therefore， this paper designs an information integration management， which can comprehensively analyze the risk factors and management methods in construction site， then develops a multi-faceted， multi-level， whole-process of the safety management manual for comprehensive automatic reformation of Tranformer Substation. In the process of implementation， the dynamic control in construction site is realized by the safety management manual， and the comprehensive automatic reformation of tranformer substation is promoted in order， and maximized the project benefits.
Key words：Comprehensive automatic reformation of Tranformer Substation; information integration; security risk control
1 前言
随着社会经济的发展，电力需求量随之飞速上涨，同时，早期电网普遍面临着设备老化，性能降低等问题。面对电网供需的多重矛盾，改善电网结构，可通过增加新型综合自动化变电站的数量来达到目标;或者对现有变电站进行综合自动化改造，通过提高变电站的质量来实现。相比于前者，后者具有投入少，节约土地，节省人力、物力资源的优点[1]。因此，对现有变电站进行综合自动化改造成为电网升级建设的重要趋势。
然而，综合改造工程存在项目全面、机构庞大、人员繁多，现场安全风险不确定，信息掌握较为片面等特点。因此，本文将引入信息集成化理念，探索科学有效的现场安全风险管控模式，推动变电站综合改造工程的安全有序开展，使投入电网工程建设的综合效益最大化。
2 实施背景
2.1 综合自动化改造概述
变电站的综合自动化改造（下面简称“综合改造”）主要包括两部分，一是变电站一次设备的更新、升级，包括对年代久远、老化严重的设备进行淘汰、更换，对存在问题但还可以继续使用的设备进行技改大修;二是建立变电站综合自动化系统，即基于电子、信息、通信技术，对站内信息控制装置、继电保护、自动装置等二次设备的功能重新组合设计，以实现调度机构实时监控、远程操作，变电站无人值班的目标[2]。
2.2 改造期间面临的问题
在传统的综合改造项目管理模式中，决策、实施和运维相互独立，由决策层制定项目的实施方案，将项目的安全、进度、质量等信息分不同专业割裂分开管理，单向地将具体计划下达给运维部门及施工单位，缺乏反馈路径;运维部门与施工单位之间只了解各自的工作内容，缺乏信息交流渠道，出现信息沟通不畅或者信息孤岛现象，影响整体工作效率[3]。
图1 传统的综合改造项目管理框架
结合图1可看出，传统的综合改造项目管理框架呈现单向树状的结构，在开展工作时，各部门各单位只注重自身负责的模块，表面分工明确，实际上缺乏各专业的协调合作。在变电站综合改造过程中，实施单位只掌握变电站对应高压场地的工作内容与危险点，而对高压场地相邻区域的带电范围、危险点模糊，易误碰误触带电设备，存在人身安全的风险;运维人员则对不同实施队伍的现场施工及工艺要求缺少统一标准，易出现现场管理混乱、施工质量参差不齐;决策层则无法及时获取运维及实施单位的信息反饋，无法根据现场实际情况及时进行调整、优化，降低了工作效率。另一方面，改造涉及的变电站数量多，负荷重，牵一发而动全身，若对于停电计划、运行方式调整风险缺乏足够、全面的预估及管控，对各项安全措施不能严格落实，对出现的突发状况不能及时正确的处理，均有可能直接威胁电网稳定运行。 在此背景下，本文探索一套基于信息集成化的变电站工程安全管控模式，科学整合工程建设项目各阶段中的管理、技术、流程及各参与方的工作信息等，指导综合改造工程的高效安全运转。
3 安全风险优化管控
3.1 安全风险管控框架
工程项目集成化管理的实质是运用综合集成管理的思想将现代管理理论（即系统论、信息论和控制论等）与项目建设相结合而产生的。其核心思路是指把工程项目寿命周期内的各阶段的不同信息有机集成起来，指导工程动态闭环开展，确保工程项目各目标的顺利实现[4]。
在集成项目信息过程中，有必要对工程理念、组织、方法、技术等各方面整合集成，因此需要制定统一的、公共的管理语言和规则及集成化的管理信息系统。
信息集成作为项目安全风险管控有效开展的前提。相比传统的综合改造项目管理框架，本文提出了改进的综合改造项目管理框架将打破单向分层的管理模式，如图2所示，建立双向互动、信息集成的管理模式，设计以实现各项信息集成管理为目标，综合当期项目的工程架构、阶段计划、管控措施（包括一次检修、二次检修、运行、施工、监理等各专业管控措施）、记录总结四方面，制定安全风险管控手册。
图2 改进的综合改造项目管理框架
在工程实施过程中，以安全风险管控手册为基础，采用PDCA闭环管理思路，实现施工现场的动态控制。根据“任务明确、风险清晰、安全可控、管理闭环”的管理思路，由图2的项目管理框架可看出，综合改造工程的开展具体从制定阶段性计划，到执行各专业管控措施，再到总结反馈，从安全、质量、进度三个维度有序推进工程建设，着实确保项目安全风险管控。
3.2 安全风险管控手册设计
3.2.1 手册内容设计
根据综合改造项目的工程承包合同、施工组织设计方案、综合施工单位及设计单位的施工方案，组织包括一次检修、二次检修、运行、施工、监理等各专业人员针对变电站危险源进行辨识，认真分析评估现场风险，分专业列出作业风险、操作风险、运行风险的管控措施，优化制定各阶段的目标计划、每日的工作安排，最终设计《变电站综合改造安全风险管控手册》。
《变电站综合改造安全风险管控手册》在内容设计方面主要分为四个维度，具体如下所示：
（1）综合改造项目简介：采用图文形式，在变电站一次接线图标示综合改造工程已更换设备、需改造的设备、需拆除的设备，归纳指出设备改造的检修一、二次范围。
（2）综合改造停电计划工作内容：概况介绍综合改造停电计划的工作内容，包括综合改造的主体工作及检修一、二次方面的结合工作;设计项目改造横道图，并用不同颜色加以区分不同类别工作，从而方便工作人员清晰、直观地关注工程的工作进度，同时可结合实际进展及时做出后续工作的调整，也为阶段性的工作提供评估。
（3）综合改造实施计划表：实施计划表将综合改造工作具体划分为若干阶段，采用现代项目管理强调项目管理的过程性和阶段性指导本期工作改造，确保项目目标的实现。
（4）综合改造每日计划及风险管控措施表：其内容主要包括每日工作计划、设备停送电任务的操作风险、设备操作异常的历史记录、每日运行风险、每日运行方式、现场吊车摆放路线示意图以及工作总结记录。通过表格将施工、监理、运行、一次检修、二次检修各专业的工作任务列举整合，同时通过绘制每日运行方式图，便于工作人员全面、有序推进项目进度，确保施工安全可控、质量可控、进度可控。
3.2.2 手册优化制定
《变电站综合改造安全风险管控手册》的有效应用，取决于是否能够与施工现场的实际情况有机结合，是否充分考虑现场风险的黑点盲区。在优化设计中，项目人员针对现场施工的薄弱环节、易忽视环节进行了细致分析整理。
综合改造工程的薄弱环节，往往也是工程的重点环节。其中，大型吊车作业是变电站改造工程安全管控的重点，有必要提前设计吊车进出路线及摆臂范围，分别规定新、旧设备临时堆放区。因此，根据现场勘查情况，优化设计大型吊车进出变电站高压场地的行驶路线及摆放位置，将其纳入手册作为重点关注内容相当必要。
同时，综合改造过程中的运行人员的监盘巡视安排也不容忽视。一方面，综合改造涉及不同设备间隔的停送电操作及设备的信号调试，相应的后台监控系统将出现大量的调试信号，若运行人员忽视后台信号的识别，将可能人为的过滤掉事故信号，导致事件事故的扩大;另一方面，停送电的设备需加强相应间隔设备的测温特巡，防止设备运行过载异常。因此，优化后的安全风险管控手册应将每天的监盘任务、巡视测温任务安排落实到具体运行人员，确保安全无死角。
4 实施成效
4.1 现场实施
在现场施工应用中，将“集成化信息”与“动态闭环管理”两种思路有机结合，从每日安全交代到施工过程分专业、分任务开展，再到总结、反馈、调整，全方位动态把握改造现场，落实闭环安全管理，如图3为综合改造安全动态管控图。
以A变电站综合改造工程为例，根据《变电站综合改造安全风险管控手册》，采用工程现场公告栏形式（即将安全风险管控手册的每日内容同步更新于公告栏），每日开展工作前进行现场工前会及现场安全交代;在施工现场中，吊车进出变电站高压场地的行驶路线及摆放位置参考《变电站综合改造安全风险管控手册》，做到有序、高效地安置到位;完成当天任务后，组织各专业人员开展工作小结会，梳理各专业当天的工作完成情况及遗留问题，各专业协调整改，随之安排次日或下阶段的工作任务，并将当天总结会的记录内容抄送给每位工作人员，做到有问题及时反馈、有效整改。
图3 综合改造安全动态管控图
4.2 效益评价
以A变电站综合改造工程为例，工程计划工期23天，涉及24組220千伏刀闸、3组500千伏刀闸更换、5个220千伏间隔综合自动化改造以及9项结合停电工作，大型吊车高空作业量累计70次;且本期工程涉及的施工单位多达五家。总体来说，A变电站综合改造工程的主要特点是任务重，工期紧，施工单位多，现场风险管控复杂。