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行業背景 建設目標 系統概述 方案架構 安全生產 應用案例

行業背景

　　石油化工行業的生產工藝技術復雜，流程存在特殊性，能源供配與用能設備的安全與可靠至關重要。傳統的電氣設備運維方式無法滿足企業的對能源供配與用能設備的安全需求，而電氣設備檢修技術的研發和應用，能有效提升電氣設備檢修工作的質量和效率，準確快速的定位故障隱患，降低電氣設備故障發生的概率，對于確保石化企業電力系統運行過程中的穩定性和安全性具有積極作用；行業內部相關標準《石油化工電氣自動化系統設計規范》推出，指出在原有變電站監控系統、電氣作業安全管控一體化系統、電氣調度自動化系統三大電氣系統基礎上，新增電氣智能化管理系統。

安全可靠性

石油化工行業生產過程中涉及大量易燃易爆物質，配電系統的安全性極其重要。任何電力供應的中斷都可能導致生產中斷，甚至引發火災、爆炸等嚴重安全事故。確保供配電系統的高可靠性及故障快速響應機制是首要挑戰。

運行穩定性

石油化工企業的生產負荷相對平穩，但對電能質量要求極高。在確保生產流程不間斷的要求下，有效管理負荷變化，減少電能損耗，保障關鍵負載設備的持續、穩定、高效運行，是一個不得不面臨的挑戰。

生產連續性

石油化工是高自動化、高連續性生產行業，一旦電力中斷，不僅單個工序受阻，更可能波及生產全鏈，造成非計劃停機等。無論內外故障，都將給系統帶來電力供應的不足、其至中斷，嚴重威脅生產連續性。

系統復雜性

分布式能源、微電網及多元負荷接入，使配電系統復雜化，由放射型邁向多端互聯、多層多級，加劇規劃、運維難度。系統擴容、運行方式靈活、用能需求多變，新老系統如何融合成高效節能、智能安全的未來系統，是石化電氣面臨的挑戰。

技術革新性

隨著科技的快速發展，配電系統需要不斷引入新技術，如智能電網、物聯網、大數據分析等，以實現系統優化、遠程監控、故障預測等功能。這要求石油化工企業在供配電系統的設計、建設和運維中不斷更新知識和技術。

建設目標

　　整體方案建設從石油化工行業工藝特征、供配系統電力系統特征、電氣設備各物理特性、工業物聯網特征、人工智能趨勢等多維度分析方法打破信息孤島、數據煙囪、系統壁壘，整合成一個電氣智能化管理平臺，對整個供配電系統和電氣設備進行統一管理，保障系統和設備的穩定高效運行，減少大量不同系統的投資和維護。

實用性

應用模塊設計符合石油化工企業設備管理規章制度及經營管理指標要求，充分利用成熟的先進技術，規避因設計缺陷可能導致的系統處理能力瓶頸，確保精準匹配行業要求、滿足實際應用需求。

可靠性

電氣設備智能化管理系統僅對廠內電氣設備進行監測，不參與任何控制或工藝相關操作，不影響電氣設備的正常運行，且充分考慮對固有投資的保護，對各獨立子系統提供完備的整合方案。

兼容性

電氣設備智能化管理系統作為電氣類全廠級的統一管理系統，能接入后續建設的電氣監測類設備或相關系統，進行統一的采集、分析、呈現；也能作為智慧工廠大平臺中的子模塊，根據實際業務需求上傳相關數據以及優化模塊功能，服務頂層設計。

先進性

電氣設備智能化管理系統，符合當今計算機科學的發展潮流。充分考慮石化企業使用部門的通用模式，兼顧系統在網絡平臺、硬件平臺和系統軟件平臺技術的要求，具備持續性升級和自我智能學習迭代能力。

系統概述

　　電氣智能化管理系統是基于萬物互聯的工業互聯網平臺，采用邊緣云、數字孿生、人工智能、設備健康預測分析算法等新技術構建的系統。能夠電子化存儲資料、直觀呈現設備信息和運行工況，實現多維度的設備健康評估，可有效支撐行業內部的“三定”工作（定期開展電氣設備的檢修、試驗和清掃）及預防性維修工作，提升日常運維效率，有效擺脫經驗主義，減少異常的誤報及漏報，在設備故障早期及時發現設備隱患，減少非計劃停機，提高運維管理水平和企業的綜合經濟效益。

方案架構

　　依托深厚的行業經驗及技術創新，為石化行業配電系統提供電氣智能化解決方案。方案采用“1+1+N"的建設思想，主要包括1個系統平臺、1臺智能終端(每個站1臺)，N個智能化硬件，實現全廠電氣設備的智能化管理；同時以開放、共享的生態構建實現與生產系統、管理系統等其他系統的融合，提升配電系統信息管理的集約化水平，賦能石化企業打造智慧。

集中管理：將各類電氣設備或系統整合至一個智能化管理系統，對整個電力系統和電氣設備進行統一管理和整體把控，保障系統和設備的穩定高效運行，減少大量不同系統的投資和維護。
狀態檢修：通過各電氣設備的健康管理，實現設備狀態報警和檢修提示，避免“欠維修”和“過維修”，防止不必要的拆卸，降低維護綜合成本10%-30%，延長設備使用壽命10%-20%。
主動預警：通過電氣設備故障預測診斷并主動告警，實現由“人找問題”轉換為“問題找人”，消除潛在隱患，使動設備非計劃生產停機時間下降20%-35%，可提高5%-10%的設備利用率。

安全生產

精準維護：使用各類傳感器和后臺軟件從不同角度及維度進行智能分析，準確定位故障位置，減少維修時間，提高生產效率，優化備件庫存，對關鍵備件、長周期采購備件提前預知。
全面感知：整合化工工藝特征、供配電系統特征、電氣設備各物理特性、工業物聯網特征、人工智能趨勢等分析方法打破信息孤島、數據煙囪、系統壁壘，構建電氣智能化管理平臺，統一管控供配電與設備，確保高效穩定運行，降低多系統投資與維護成本。
降本增效：利用智能化軟硬件分析手段，對電力系統和設備精細在線監測分析，減少或替代人為巡檢，降低人員工作量，提升效率，逐步實現少人無人化，提高電氣人員及設備運行效率；全面達到節人、節事、節能。

應用案例

: 中國石化天津分公司（以下簡稱“天津石化”）的南港乙烯項目作為國家“十四五”重點工程，是中國石化打造世界級煉化基地的重要戰略落子，強調數字化基礎建設，正全面打造基于數字孿生的智能工廠3.0，其中電氣智能化板塊由萬力達電氣交付實施。

萬力達電氣基于貫穿電氣設備全生命周期和電力系統運維管理全流程的設計理念，為天津南港乙烯項目構建監測運維一體化的數智電氣系統。利用數字孿生技術對全廠變電站進行全面仿真建模，并集成多類監測系統及輔控設備的數字化平臺，打破數據孤島，實現供配電系統管理的可視化全局協同與效率提升。

: 2023年9月，中國石油化工股份有限公司煉油事業部和化工事業部聯合出臺了《中國石化煉化企業電氣預防性工作策略(2023版)》。依據預防性工作策略的指導，參照電氣設備檢修規程、預防性試驗規程，借鑒煉化企業電氣管理的經驗和教訓，萬力達為其下屬各個基地建立示范站點（安慶、長嶺、中科、濟南、齊魯、塔河等），加強煉化企業電氣設備完整性體系建設，通過對設備的狀態監測，了解設備健康狀態，實現設備的預知性維修及智能化管理，保障電氣設備運行的安全性及可靠性。