摘要：文章通过深入阐述智慧水电的概念，从水电站运行管理模式出发，研究现行管理模式的发展现状并对管理模式提出利弊分析，提出优化的管理模式水电设备全寿命-全息管理，对智慧水电业务应用进行规划，为智慧水电运行管理模式及业务优化提供参考。 关键词：智慧水电；管理模式；业务；优化
1 概述
智慧电厂即通过技术创新和管理创新两个手段，建设智能电站和智慧管理，构建安全可靠、集成开放、友好互动、自主决策的云端电厂。智能电站是以自动化、数字化、信息化为基础，利用云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能等技术，具有自感知、自学习、自执行、自适应能力的电站，能够实现安全、稳定、高效运行。智慧管理指的是构建新型管理模式与管理架构，设置新型的算法中心和数据中心，全面融合流程、制度、体系、机器、人员、系统等电厂管理要素，建立新型的云端电厂管理模式[1]。
2 现行管理模式介绍
区域（流域）集中检修是指水电开发企业设立检修部门或分子公司，统一负责区域或流域各梯级电站的机电设备检修业务。
区域（流域）集中检修的好处主要在于能够实现流域发电企业检修资源的整合，包括检修人才、设备和技术的整合，发挥规模效益和集约化管理效益。对于水电站而言，在一年中只有很短的时间进行计划检修，偶尔进行事故抢修，发电企业除进行计划检修和事故抢修外，日常维护中可能会造成检修人员工作量不饱满，造成了检修资源的浪费和发电企业检修成本的增加。随着技术进步，水电站一次设备和二次设备的质量和运行可靠性不断提高，同时伴随电力工业市场化改革的推进，发电企业的竞争日益激烈，缩减企业经营成本，整合发电企业所属各梯级电站的检修资源，组建区域性专业化检修企业，符合行业发展趋势。人才资源和技术资源的集中，也可以集中力量开展机组检修相关的科研攻关，从而有利于人才的培养和专业的创新发展，提升流域发电企业的设备管理水平。
区域（流域）集中检修主要面临的问题是机组运行故障的及时响应问题。当前公司电站均设置有检修部门，机组运行出现故障或预警时，检修人员能够及时到达现场进行问题排查
和故障抢修。实行区域（流域）集中检修模式，电站势必不再或较少配备检修人员，检修人员集中在城市区域，达到电站现场需要耗费较长的路程时间，影响故障抢修的及时性，故需要电站在管理模式上能够容忍较长时间的故障恢复过程。当前公司的流域检修公司通过设置项目部，在一定程度上是在寻设备检修工作的集中管理和及时响应之间的平衡。
2.2 运维一体化
运维一体化是指整合水电站运行和维护业务整合，使运维人员掌握运行和维护技能，提高工作效率，培养复合型人才，保证安全生产的一种生产管理模式。
实现运检一体化或运维合一的管理模式，首先在组织结构进行了精简，有利于提升工作效率。将传统的运行部门与维护部门合并为一个部门之后领导岗位和生产岗位随之减少，既精简了机构又打破了运行与维护部门间的壁垒，又减少了中间环节，提高了工作效率。其次，优化了人力资源结构，拓展了员工的发展空间。实现“运维合一”，员工的岗位从原来的“专岗专责”变为“一岗多责”，减少了人才的浪费，优化了人力资源。实行岗位轮换制度，极大地提高了员工的工作和学习热情，促进员工在运行工作中深化维护知识，在维护工作中促进运行能力的提高，促进管理人员运维业务能力，以及综合管理水平的提高，为员工
的成长创造了良好的条件和机遇。
实行运维一体化管理模式面临的问题主要包括：
一是对人员素质要求较高的问题。由于运行和维护工作存在一定的专业差异，合岗位并后，对人员的专业技术技能水平和业务素质提出了较高的要求，当前电站特别是已投运电站的人力资源配置可能难以满足运维一体化的要求，电站需要投入较多的精力对运维人员进行培训和实际操作锻炼。
二是带来安全生产的隐患问题。水电站设置运行部门和维护部门，运行管理和设备维护之间通过操作票和工作票的形式，存在一定的制约和监督关系，保障了相关操作严格按照规章制度进行。运维一体化后，运维人员缺乏这种制约关系，若不按照规章制度进行操作，易造成运维风险，甚至影响企业安全生产。
三是可能会加重员工的工作责任和劳动强度。员工不仅要掌握运行知识，还要掌握维护知识，需要培训和学习才能达成一专多能的岗位要求，虽然有利于自身成长，但要求员工当前必须有相应的付出。此外，运维一体化的责任也相比单一的专业工作责任要大，工作的压力相应会增加。
2.3 区域集中调控
国内各大流域水电公司已普遍建设了区域（流域）集中控制中心，很多中小水电企业也正在积极筹备和建设集控中心，集中控制模式已成为国内水电行业发展的大趋势。从目前已建成的区域（流域）集控中心的运行情况来看，施行区域（流域）集中调控模式主要有以下优点：
一是有利于提高水电企业集约化运行水平。流域水电企业一般都从一个水电站（母电站）开始，按照流域水电规划逐个或逐批进行水电站开发建设。流域各水电站在流域中点状分布，各水电站独立运行管理，水电企业管理呈现分散式、粗放型的管理模式。
二是有利于提高区域（流域）水电厂整体运行效益。梯级水电站的各水电站之间存在着紧密的水力联系，可以通过集中控制和统一调度的方式，合理分配水力资源，满足流域各梯级水电厂的生产要求，提高流域水电厂的整体运行效益。
三是有利于解放劳动生产力提升水电企业员工幸福感。水电厂大多都建设在偏远山区，远离城市，教育、医疗等资源相对落后。采用区域（流域）集中控制模式，在区域（流域）
中心城市建设水电集控中心，不仅能够将水电企业的优质资源集中利用，解放劳动生产力，还能够将水电企业员工转移到生活条件更好的城市上班，解决员工的生活后顾之忧。
实行区域（流域）集中控制模式也需要注意以下问题：
一是采用区域（流域）集中控制模式对电厂设备要求更高。对于主辅机电设备、自动监控保护设备，产品质量都应符合规定标准，性能良好，能够满足实际需要，运行应该稳定可靠，并有必要的、适当的备用。在正常运行情况下，能够保证对全厂的有效控制，不需要现场值守人员的干预；发生异常情况时能及时报警、自动停机、跳闸并自动采取必要的措施，避免事态扩大，减少损失，确保设备安全。水电厂内部附属设备都能独立自动运行，计算机监控系统能满足远程指令进行断路器切、合，机组开、停和工况的转换，以及功率调节等，能根据预先设定的要求，自动进行机组的控制和调节。
二是采用区域（流域）集中控制模式对员工素质要求更高。采用区域（流域）集中控制模式后，留在电厂现场的工作人员会减少，运行等人员转移至集控中心上班，这样对员工素质提出了更高的要求。
三是采用区域（流域）集中控制模式需要完善相关管理制度。
水电厂实现区域（流域）集中控制模式，需要建立健全严格的相关管理制度，明确工作责任、工作内容和范围、应遵守的纪律以及需要登记备查的记录内容和汇报联系等。
3 管理模式及业务流程优化
水电设备全寿命-全息管理模式。基于人工智能技术，实现水电主辅设备的早期预警与故障诊断，以实现设备管理创新。引入基于设备全息监测的策略化检修，对不同设备采取不同检修策略，解决设备过修、欠修问题，提升设备运行可靠性和经济性；通过移动检修，使管理活动与实时数据相结合，实时开展设备维护；通过AR、VR等虚拟应用，实现设备可视化-数字化维护；通过故障早期预警、健康评估和劣化分析，实现状态维修，进一步提升设备可靠性，节约维修成本。
3.1 设备全寿命-全息管理的标准化和规范化体系
基于设备规范化管理标准，构建水电设备检修的标准化和规范化管理体系，利用集中监控模式，生产实时数据，智能巡点检仪设备，为水电厂提供设备管理、实时监控和预警、维护检修、设备状态运行分析；通过关键状态指标越限预警、故障诊断定位、劣化趋势分析
等功能，融合现场视频图像数据和专家管理知识库，实现减少误判，提前发现与预处理，提升设备全寿命周期的运行可靠性和安全管控水平，实现水电厂设备智慧运维。
3.2 设备全寿命-全息管理业务体系
3.3.1主辅设备运行可靠
在建设电站级数据中心基础上，整合电站计算机监控系统、在线监测、水工监测、水库调度、水情测报、五防、工业电视、消防系统、通风系统等生产辅助系统运行数据。研究开发电站智慧油、气系统及水系统等生产辅助业务系统。融合5G通信、物联网、人工智能、数字孪生等先进成熟的信息系统，科学合理规划生产现场联动模式，动态迭代更新系统运行参数和故障阀值，通过对电站大数据深度挖掘、知识自学习，实现对电站主辅设备运维、状态监控以及自动推送运维提示或故障预警信息。
