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行業(yè)背景 建設(shè)目標(biāo) 系統(tǒng)概述 方案架構(gòu) 安全生產(chǎn) 應(yīng)用案例

行業(yè)背景

　　石油化工行業(yè)的生產(chǎn)工藝技術(shù)復(fù)雜，流程存在特殊性，能源供配與用能設(shè)備的安全與可靠至關(guān)重要。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備運(yùn)維方式無(wú)法滿足企業(yè)的對(duì)能源供配與用能設(shè)備的安全需求，而電氣設(shè)備檢修技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，能有效提升電氣設(shè)備檢修工作的質(zhì)量和效率，準(zhǔn)確快速的定位故障隱患，降低電氣設(shè)備故障發(fā)生的概率，對(duì)于確保石化企業(yè)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性具有積極作用；行業(yè)內(nèi)部相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)《石油化工電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》推出，指出在原有變電站監(jiān)控系統(tǒng)、電氣作業(yè)安全管控一體化系統(tǒng)、電氣調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)三大電氣系統(tǒng)基礎(chǔ)上，新增電氣智能化管理系統(tǒng)。

安全可靠性

石油化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中涉及大量易燃易爆物質(zhì)，配電系統(tǒng)的安全性極其重要。任何電力供應(yīng)的中斷都可能導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，甚至引發(fā)火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重安全事故。確保供配電系統(tǒng)的高可靠性及故障快速響應(yīng)機(jī)制是首要挑戰(zhàn)。

運(yùn)行穩(wěn)定性

石油化工企業(yè)的生產(chǎn)負(fù)荷相對(duì)平穩(wěn)，但對(duì)電能質(zhì)量要求極高。在確保生產(chǎn)流程不間斷的要求下，有效管理負(fù)荷變化，減少電能損耗，保障關(guān)鍵負(fù)載設(shè)備的持續(xù)、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，是一個(gè)不得不面臨的挑戰(zhàn)。

生產(chǎn)連續(xù)性

石油化工是高自動(dòng)化、高連續(xù)性生產(chǎn)行業(yè)，一旦電力中斷，不僅單個(gè)工序受阻，更可能波及生產(chǎn)全鏈，造成非計(jì)劃停機(jī)等。無(wú)論內(nèi)外故障，都將給系統(tǒng)帶來(lái)電力供應(yīng)的不足、其至中斷，嚴(yán)重威脅生產(chǎn)連續(xù)性。

系統(tǒng)復(fù)雜性

分布式能源、微電網(wǎng)及多元負(fù)荷接入，使配電系統(tǒng)復(fù)雜化，由放射型邁向多端互聯(lián)、多層多級(jí)，加劇規(guī)劃、運(yùn)維難度。系統(tǒng)擴(kuò)容、運(yùn)行方式靈活、用能需求多變，新老系統(tǒng)如何融合成高效節(jié)能、智能安全的未來(lái)系統(tǒng)，是石化電氣面臨的挑戰(zhàn)。

技術(shù)革新性

隨著科技的快速發(fā)展，配電系統(tǒng)需要不斷引入新技術(shù)，如智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化、遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)測(cè)等功能。這要求石油化工企業(yè)在供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)維中不斷更新知識(shí)和技術(shù)。

建設(shè)目標(biāo)

　　整體方案建設(shè)從石油化工行業(yè)工藝特征、供配系統(tǒng)電力系統(tǒng)特征、電氣設(shè)備各物理特性、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)特征、人工智能趨勢(shì)等多維度分析方法打破信息孤島、數(shù)據(jù)煙囪、系統(tǒng)壁壘，整合成一個(gè)電氣智能化管理平臺(tái)，對(duì)整個(gè)供配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，保障系統(tǒng)和設(shè)備的穩(wěn)定高效運(yùn)行，減少大量不同系統(tǒng)的投資和維護(hù)。

實(shí)用性

應(yīng)用模塊設(shè)計(jì)符合石油化工企業(yè)設(shè)備管理規(guī)章制度及經(jīng)營(yíng)管理指標(biāo)要求，充分利用成熟的先進(jìn)技術(shù)，規(guī)避因設(shè)計(jì)缺陷可能導(dǎo)致的系統(tǒng)處理能力瓶頸，確保精準(zhǔn)匹配行業(yè)要求、滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

可靠性

電氣設(shè)備智能化管理系統(tǒng)僅對(duì)廠內(nèi)電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不參與任何控制或工藝相關(guān)操作，不影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，且充分考慮對(duì)固有投資的保護(hù)，對(duì)各獨(dú)立子系統(tǒng)提供完備的整合方案。

兼容性

電氣設(shè)備智能化管理系統(tǒng)作為電氣類全廠級(jí)的統(tǒng)一管理系統(tǒng)，能接入后續(xù)建設(shè)的電氣監(jiān)測(cè)類設(shè)備或相關(guān)系統(tǒng)，進(jìn)行統(tǒng)一的采集、分析、呈現(xiàn)；也能作為智慧工廠大平臺(tái)中的子模塊，根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求上傳相關(guān)數(shù)據(jù)以及優(yōu)化模塊功能，服務(wù)頂層設(shè)計(jì)。

先進(jìn)性

電氣設(shè)備智能化管理系統(tǒng)，符合當(dāng)今計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展潮流。充分考慮石化企業(yè)使用部門的通用模式，兼顧系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、硬件平臺(tái)和系統(tǒng)軟件平臺(tái)技術(shù)的要求，具備持續(xù)性升級(jí)和自我智能學(xué)習(xí)迭代能力。

系統(tǒng)概述

　　電氣智能化管理系統(tǒng)是基于萬(wàn)物互聯(lián)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，采用邊緣云、數(shù)字孿生、人工智能、設(shè)備健康預(yù)測(cè)分析算法等新技術(shù)構(gòu)建的系統(tǒng)。能夠電子化存儲(chǔ)資料、直觀呈現(xiàn)設(shè)備信息和運(yùn)行工況，實(shí)現(xiàn)多維度的設(shè)備健康評(píng)估，可有效支撐行業(yè)內(nèi)部的“三定”工作（定期開(kāi)展電氣設(shè)備的檢修、試驗(yàn)和清掃）及預(yù)防性維修工作，提升日常運(yùn)維效率，有效擺脫經(jīng)驗(yàn)主義，減少異常的誤報(bào)及漏報(bào)，在設(shè)備故障早期及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，減少非計(jì)劃停機(jī)，提高運(yùn)維管理水平和企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

方案架構(gòu)

　　依托深厚的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)創(chuàng)新，為石化行業(yè)配電系統(tǒng)提供電氣智能化解決方案。方案采用“1+1+N"的建設(shè)思想，主要包括1個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)、1臺(tái)智能終端(每個(gè)站1臺(tái))，N個(gè)智能化硬件，實(shí)現(xiàn)全廠電氣設(shè)備的智能化管理；同時(shí)以開(kāi)放、共享的生態(tài)構(gòu)建實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等其他系統(tǒng)的融合，提升配電系統(tǒng)信息管理的集約化水平，賦能石化企業(yè)打造智慧。

集中管理：將各類電氣設(shè)備或系統(tǒng)整合至一個(gè)智能化管理系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理和整體把控，保障系統(tǒng)和設(shè)備的穩(wěn)定高效運(yùn)行，減少大量不同系統(tǒng)的投資和維護(hù)。
狀態(tài)檢修：通過(guò)各電氣設(shè)備的健康管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)報(bào)警和檢修提示，避免“欠維修”和“過(guò)維修”，防止不必要的拆卸，降低維護(hù)綜合成本10%-30%，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命10%-20%。
主動(dòng)預(yù)警：通過(guò)電氣設(shè)備故障預(yù)測(cè)診斷并主動(dòng)告警，實(shí)現(xiàn)由“人找問(wèn)題”轉(zhuǎn)換為“問(wèn)題找人”，消除潛在隱患，使動(dòng)設(shè)備非計(jì)劃生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間下降20%-35%，可提高5%-10%的設(shè)備利用率。

安全生產(chǎn)

精準(zhǔn)維護(hù)：使用各類傳感器和后臺(tái)軟件從不同角度及維度進(jìn)行智能分析，準(zhǔn)確定位故障位置，減少維修時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化備件庫(kù)存，對(duì)關(guān)鍵備件、長(zhǎng)周期采購(gòu)備件提前預(yù)知。
全面感知：整合化工工藝特征、供配電系統(tǒng)特征、電氣設(shè)備各物理特性、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)特征、人工智能趨勢(shì)等分析方法打破信息孤島、數(shù)據(jù)煙囪、系統(tǒng)壁壘，構(gòu)建電氣智能化管理平臺(tái)，統(tǒng)一管控供配電與設(shè)備，確保高效穩(wěn)定運(yùn)行，降低多系統(tǒng)投資與維護(hù)成本。
降本增效：利用智能化軟硬件分析手段，對(duì)電力系統(tǒng)和設(shè)備精細(xì)在線監(jiān)測(cè)分析，減少或替代人為巡檢，降低人員工作量，提升效率，逐步實(shí)現(xiàn)少人無(wú)人化，提高電氣人員及設(shè)備運(yùn)行效率；全面達(dá)到節(jié)人、節(jié)事、節(jié)能。

應(yīng)用案例

: 中國(guó)石化天津分公司（以下簡(jiǎn)稱“天津石化”）的南港乙烯項(xiàng)目作為國(guó)家“十四五”重點(diǎn)工程，是中國(guó)石化打造世界級(jí)煉化基地的重要戰(zhàn)略落子，強(qiáng)調(diào)數(shù)字化基礎(chǔ)建設(shè)，正全面打造基于數(shù)字孿生的智能工廠3.0，其中電氣智能化板塊由萬(wàn)力達(dá)電氣交付實(shí)施。

萬(wàn)力達(dá)電氣基于貫穿電氣設(shè)備全生命周期和電力系統(tǒng)運(yùn)維管理全流程的設(shè)計(jì)理念，為天津南港乙烯項(xiàng)目構(gòu)建監(jiān)測(cè)運(yùn)維一體化的數(shù)智電氣系統(tǒng)。利用數(shù)字孿生技術(shù)對(duì)全廠變電站進(jìn)行全面仿真建模，并集成多類監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及輔控設(shè)備的數(shù)字化平臺(tái)，打破數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)管理的可視化全局協(xié)同與效率提升。

: 2023年9月，中國(guó)石油化工股份有限公司煉油事業(yè)部和化工事業(yè)部聯(lián)合出臺(tái)了《中國(guó)石化煉化企業(yè)電氣預(yù)防性工作策略(2023版)》。依據(jù)預(yù)防性工作策略的指導(dǎo)，參照電氣設(shè)備檢修規(guī)程、預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程，借鑒煉化企業(yè)電氣管理的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，萬(wàn)力達(dá)為其下屬各個(gè)基地建立示范站點(diǎn)（安慶、長(zhǎng)嶺、中科、濟(jì)南、齊魯、塔河等），加強(qiáng)煉化企業(yè)電氣設(shè)備完整性體系建設(shè)，通過(guò)對(duì)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，了解設(shè)備健康狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的預(yù)知性維修及智能化管理，保障電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性及可靠性。