智慧石化 - 行业方案 - 珠海万力达电气自动化有限公司

行业背景

　　石油化工行业的生产工艺技术复杂，流程存在特殊性，能源供配与用能设备的安全与可靠至关重要。传统的电气设备运维方式无法满足企业的对能源供配与用能设备的安全需求，而电气设备检修技术的研发和应用，能有效提升电气设备检修工作的质量和效率，准确快速的定位故障隐患，降低电气设备故障发生的概率，对于确保石化企业电力系统运行过程中的稳定性和安全性具有积极作用；行业内部相关标准《石油化工电气自动化系统设计规范》推出，指出在原有变电站监控系统、电气作业安全管控一体化系统、电气调度自动化系统三大电气系统基础上，新增电气智能化管理系统。

安全可靠性

石油化工行业生产过程中涉及大量易燃易爆物质，配电系统的安全性极其重要。任何电力供应的中断都可能导致生产中断，甚至引发火灾、爆炸等严重安全事故。确保供配电系统的高可靠性及故障快速响应机制是首要挑战。

运行稳定性

石油化工企业的生产负荷相对平稳，但对电能质量要求极高。在确保生产流程不间断的要求下，有效管理负荷变化，减少电能损耗，保障关键负载设备的持续、稳定、高效运行，是一个不得不面临的挑战。

生产连续性

石油化工是高自动化、高连续性生产行业，一旦电力中断，不仅单个工序受阻，更可能波及生产全链，造成非计划停机等。无论内外故障，都将给系统带来电力供应的不足、其至中断，严重威胁生产连续性。

系统复杂性

分布式能源、微电网及多元负荷接入，使配电系统复杂化，由放射型迈向多端互联、多层多级，加剧规划、运维难度。系统扩容、运行方式灵活、用能需求多变，新老系统如何融合成高效节能、智能安全的未来系统，是石化电气面临的挑战。

技术革新性

随着科技的快速发展，配电系统需要不断引入新技术，如智能电网、物联网、大数据分析等，以实现系统优化、远程监控、故障预测等功能。这要求石油化工企业在供配电系统的设计、建设和运维中不断更新知识和技术。

建设目标

　　整体方案建设从石油化工行业工艺特征、供配系统电力系统特征、电气设备各物理特性、工业物联网特征、人工智能趋势等多维度分析方法打破信息孤岛、数据烟囱、系统壁垒，整合成一个电气智能化管理平台，对整个供配电系统和电气设备进行统一管理，保障系统和设备的稳定高效运行，减少大量不同系统的投资和维护。

实用性

应用模块设计符合石油化工企业设备管理规章制度及经营管理指标要求，充分利用成熟的先进技术，规避因设计缺陷可能导致的系统处理能力瓶颈，确保精准匹配行业要求、满足实际应用需求。

可靠性

电气设备智能化管理系统仅对厂内电气设备进行监测，不参与任何控制或工艺相关操作，不影响电气设备的正常运行，且充分考虑对固有投资的保护，对各独立子系统提供完备的整合方案。

兼容性

电气设备智能化管理系统作为电气类全厂级的统一管理系统，能接入后续建设的电气监测类设备或相关系统，进行统一的采集、分析、呈现；也能作为智慧工厂大平台中的子模块，根据实际业务需求上传相关数据以及优化模块功能，服务顶层设计。

先进性

电气设备智能化管理系统，符合当今计算机科学的发展潮流。充分考虑石化企业使用部门的通用模式，兼顾系统在网络平台、硬件平台和系统软件平台技术的要求，具备持续性升级和自我智能学习迭代能力。

系统概述

　　电气智能化管理系统是基于万物互联的工业互联网平台，采用边缘云、数字孪生、人工智能、设备健康预测分析算法等新技术构建的系统。能够电子化存储资料、直观呈现设备信息和运行工况，实现多维度的设备健康评估，可有效支撑行业内部的“三定”工作（定期开展电气设备的检修、试验和清扫）及预防性维修工作，提升日常运维效率，有效摆脱经验主义，减少异常的误报及漏报，在设备故障早期及时发现设备隐患，减少非计划停机，提高运维管理水平和企业的综合经济效益。

方案架构

　　依托深厚的行业经验及技术创新，为石化行业配电系统提供电气智能化解决方案。方案采用“1+1+N"的建设思想，主要包括1个系统平台、1台智能终端(每个站1台)，N个智能化硬件，实现全厂电气设备的智能化管理；同时以开放、共享的生态构建实现与生产系统、管理系统等其他系统的融合，提升配电系统信息管理的集约化水平，赋能石化企业打造智慧。

集中管理：将各类电气设备或系统整合至一个智能化管理系统，对整个电力系统和电气设备进行统一管理和整体把控，保障系统和设备的稳定高效运行，减少大量不同系统的投资和维护。
状态检修：通过各电气设备的健康管理，实现设备状态报警和检修提示，避免“欠维修”和“过维修”，防止不必要的拆卸，降低维护综合成本10%-30%，延长设备使用寿命10%-20%。
主动预警：通过电气设备故障预测诊断并主动告警，实现由“人找问题”转换为“问题找人”，消除潜在隐患，使动设备非计划生产停机时间下降20%-35%，可提高5%-10%的设备利用率。

安全生产

精准维护：使用各类传感器和后台软件从不同角度及维度进行智能分析，准确定位故障位置，减少维修时间，提高生产效率，优化备件库存，对关键备件、长周期采购备件提前预知。
全面感知：整合化工工艺特征、供配电系统特征、电气设备各物理特性、工业物联网特征、人工智能趋势等分析方法打破信息孤岛、数据烟囱、系统壁垒，构建电气智能化管理平台，统一管控供配电与设备，确保高效稳定运行，降低多系统投资与维护成本。
降本增效：利用智能化软硬件分析手段，对电力系统和设备精细在线监测分析，减少或替代人为巡检，降低人员工作量，提升效率，逐步实现少人无人化，提高电气人员及设备运行效率；全面达到节人、节事、节能。

应用案例

: 中国石化天津分公司（以下简称“天津石化”）的南港乙烯项目作为国家“十四五”重点工程，是中国石化打造世界级炼化基地的重要战略落子，强调数字化基础建设，正全面打造基于数字孪生的智能工厂3.0，其中电气智能化板块由万力达电气交付实施。

万力达电气基于贯穿电气设备全生命周期和电力系统运维管理全流程的设计理念，为天津南港乙烯项目构建监测运维一体化的数智电气系统。利用数字孪生技术对全厂变电站进行全面仿真建模，并集成多类监测系统及辅控设备的数字化平台，打破数据孤岛，实现供配电系统管理的可视化全局协同与效率提升。

: 2023年9月，中国石油化工股份有限公司炼油事业部和化工事业部联合出台了《中国石化炼化企业电气预防性工作策略(2023版)》。依据预防性工作策略的指导，参照电气设备检修规程、预防性试验规程，借鉴炼化企业电气管理的经验和教训，万力达为其下属各个基地建立示范站点（安庆、长岭、中科、济南、齐鲁、塔河等），加强炼化企业电气设备完整性体系建设，通过对设备的状态监测，了解设备健康状态，实现设备的预知性维修及智能化管理，保障电气设备运行的安全性及可靠性。