随着我国电力事业的飞速发展，国家电网公司拥有的电力资产规模也在急剧扩张。作为国有特大型央企，国家电网公司承担着国有资产保值增值的重任，必须在安全、资产质量和全寿命周期成本之间取得平衡。
国家电网公司从2008年开始探索资产全寿命周期管理的信息化建设工作，历经研究探索、理念形成、体系建设和深化应用等四个阶段，逐步建成了一整套适合电网资产特点的全寿命周期管理体系，并在某些方面达到了国际先进水平，但是在资产运营期的成本精益化管理层面还存在不少问题急需解决。
1 电网资产运营成本精益化管理定义与目标
要提高电网资产运营期成本精益化管理的能力，首先要从资产全寿命周期管理方法出发，资产运营期的管理是资产全寿命周期管理的重要组成部分。
资产全寿命周期管理（LCM）是从企业的长期经济效益出发，通过一系列的技术经济措施，对设备的规划设计、购置与建设、安装、调试、运行、维护、改造、更新直至报废的全过程进行全面管理。在保证安全效能的同时，对全过程发生的费用进行控制，使资产全生命周期费用最小。
在全寿命周期管理过程中，不但要实现各个过程成本的精细化管理，还要对经济性进行评价，控制全寿命周期的成本。资产全寿命周期管理成本构成如图1所示。
图1 资产全寿命周期管理成本构成图
如图1所示，在整个全寿命周期管理中以运营期最长，受到各个方面影响的因素最多。期间产生的成本最不容易归集，更不要说按照单体设备进行核算。为了解决这些棘手的问题，本文从资产运营期成本精益化管理的定义和目标出发，解决资产运营期成本核算和最优化管理目标的相关问题。
如果要阐述资产运营成本精益化管理，首先要明确什么是成本精益化管理。精益成本管理是以客户价值增值为导向，融合精益采购、精益设计、精益生产、精益物流和精益服务等技术，把精益管理思想与成本管理思想相结合，形成全新的成本管理理念-精益成本管理。
精益成本管理就是从采购、设计、生产和服务上全方位控制企业供应链成本，从而达到企业供应链成本最优、提高企业竞争优势的目的。对于国家电网来说，资产运营期的成本精益化管理就是从设备运行成本、修理成本和故障成本全方位出发控制企业电网运维成本，从而达到企业运营维修成本最优，确立独有的竞争优势。
资产运营期成本精益化管理的目标是不但要达成单体设备运行成本明晰化的核算目标，还要解决什么是最优成本的难题。下文分析运营期的成本构成以及面临的问题。
1.1 运行成本
运行成本包含两部分：巡视检查成本和日常维修成本。当前，在业务层面运行成本无法按照单体设备进行拆分，而且运行中缺乏足够的设备信息和运行数据支撑该类成本拆分。在运营期成本优化层面，单体设备的运行和维修数据采集困难无法对应到单体设备，难以和故障维修策略进行对应，对预测性维修无法提供有力的支撑。
1.2 修理成本
维修成本包含一般修理成本和大修成本。目前，大修成本通过项目加以归集可以精确统计整体大修的费用，但是缺乏标识的信息辅助拆分相关的多个变电站同类设备维修。对于一般维修更无法精确到单体设备，当前的技术手段还无法解决设备与维修工单之间精确对应的问题，造成成本归集不准确、故障信息缺失。
1.3 故障成本
一般指的都是紧急抢修相关的成本和费用，由于抢修工作都是采用补录的形式进行，数据遗漏在所难免。特别是故障数据手机困难，这对未来运维的整体优化和预防性维修体系的建立非常不利。
2 资产运营成本精益化管理核算模型与核算办法
通过上述分析可以清晰地看到，虽然目前在资产运营层面已经进行了很多扎实的工作，但是在精益化管理层面还有很大差距。为了弥补这些缺失，提高电网资产的精益化管理水平，本文从两方面出发：首先，基于国网公司当前的业务条件和信息化手段制定相关业务模型与简化核算办法，解决运维成本核算到单体设备的问题；然后，提升经济效益，延长资产寿命，建立预防性运维体系。
2.1 资产全寿命周期管理成本结构
按照资产全寿命周期成本理论，按照投入期、运行期、报废期建立资产全寿命周期成本结构，细化各项成本归集方式，尤其是对资产运行期成本进行精细化管理，建立按单体资产归集运维检修成本的模型，将全寿命周期成本细化到单体资产。
图2 资产全寿命周期管理成本结构
2.2 运行期成本分析
运行期成本可分为运行成本、检修成本和故障成本；从成本类型上可分为材料费、外委费、内部人工费、车辆工器具费用和其他费用；从计入方式上可分为直接计入成本和间接计入成本。直接计入成本是指从业务上可以明确成本计入到哪一个资产，间接计入成本是指从业务上难以区分成本归集到哪一个资产，需要根据一定原则进行分摊。
图3
2.2.1 运行期发生的料工费类直接成本核算办法
直接计入成本：业务上能明确区分某一次维修活动是针对某一资产的，可以通过工单来归集维修费用，工单的维修对象为具体资产，这种情况下，维修中发生的材料费、外委费和其他费用可以直接归集到对应资产卡片，如大修、抢修、以及大多数计划性检修都可以明确到具体设备。
（1）原则上涉及材料费与外委费支出必须按照工单管理。
（2）若一个工单对应多个资产，可按工单定额的原则将工单成本分摊到各个资产。
（3）若工单无法对应具体设备，则工单成本作为间接进行成本分摊。
（4）内部人工费主要通过工资体现，月末分摊到对应的设备和工单。
（5）车辆工器具费用中包括车辆工器具的折旧、维修和使用费用。
（6）如果采用标准成本法，先期测算出单位时间的人员和工器具成本，未来可以配合工时报工，就能较为准确统计出检修成本。
图4
2.2.2 运行期维修相关的间接成本分摊办法
间接成本，即对于业务上不能明确区分的检修成本，或者无法归集到具体设备的费用。如设备巡视检查、日常维护作业等一次作业涉及到多个设备，工时和费用统计难以明确到具体资产。耗用的材料耗用也难以量化到具体设备上，我们可以将这些成本按一定原则分摊到单体资产。根据管理现状，一般有以下两种分摊方式：
（1）按资产原值分摊。此类方法的优点是可以快速见效，而且大修和周期性检修等成本已经可以直接计入。如果其他成本通过分摊实现，对单体资产运行期成本统计也不会产生太大的偏差。
图5
（2）按成本定额分摊。标定单体设备一般日常运维成本定额，该数据既可作为部门维修预算的依据，也可以作为运维成本分摊的依据，这样可以使单体资产运行期成本的统计更为准确。
图6
综上所述，虽然建立了单体设备运营期成本核算模型，但是距离成本精益化管理还缺少业务层面可以推行的抓手。同时，在业务层面，如何才能按照单体设备追踪设备的运行状态、相关设备的维修记录、设备故障记录等，以及如何才能建立预防性运维体系从而提升资产经济效益，延长资产寿命。
3 精益化成本管理涉及的关键技术
要想在业务层面实现单体设备核算和管理必须要依靠“云大物移”等新技术，彻底打破单个设备系统和实物之间的壁垒，突破设备设别、设备状态和故障信息收集的壁垒。切实以海量数据作为设备预防性维修的基础，在保电的原则下提升资产经济效益、延长设备寿命。
在“云大物移”这些关键技术中，突破设备和系统之间核心屏障的是物联网技术。首先，我们先从全业务泛在电力物联云平台入手初步探索运行期设备精益化成本管理涉及的关键技术。
3.1 全业务泛在电力物联网
在研究物联云平台之前，首先要理解什么是全业务泛在电力物联网相关的概念。
图7
（1）物联网。指的是由唯一可标识的物理实体通过标准协议形成的全球性网络。
（2）泛在网。是指基于个人和社会的需求，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务，网络具有超强的环境感知、内容感知及其智能性，为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。
（3）泛在物联网。特指的是物联网处于泛在网的协同阶段。
（4）全业务泛在电力物联网。综合应用“大云物移智”等信通新技术，与新一代电力系统相互渗透和深度融合，实时在线连接能源电力生产与消费各环节的人、机、物，全面承载并贯通电网生产运行、企业经营管理和对外客户服务等业务，支撑我国能源互联网高效、经济、安全运行的基础设施。
全业务泛在电力物联网的特点是：除满足新的业务物联需求之外，还要能够利用专用网络、通过安全防护措施和机制与原有综合数据网、调度网、互联网之间进行信息交换和数据处理
图8 全业务泛在电力物联网示意图
图9 全业务泛在电力物联网总体架构
全业务泛在电力物联网总体架构分四个层次：感知层、网络层、平台层和应用层。
感知层：主要由部署在各个感知对象中的感知节点组成。通过各种新型传感器可以实现对智能电网中的发电、输电、变电、配电、用电、调度等各个环节关键设备的各种状态和周围环境状态信息进行识别、采集和控制。
网络层：主要用于对电力传输网络、无线传感网、4G、低功耗广域网等不同通信网络构建泛在物联网络，实现感知层和应用层之间的信息传递和控制等功能，并且提供高可靠、高安全、大规模数据传输。
平台层：基于国网云平台部署的PAAS平台，提供物联设备消息、视频数据、移动终端管理等，解耦物联应用和物联设备，实现物联设备的统一接入、消息、视频等数据的统一存储和处理，设备的统一管控。
应用层：主要用于对感知层感知的各类信息根据不同的应用与业务需求进行分析和处理，通过智能计算、模式识别等技术实现电网信息的综合分析和处理，有效的支撑智能化决策、控制和服务，提升电网各个应用环节的智能化水平。
3.2 RFID技术+移动端
RFID技术可通过在设备上固定识别标签,采用无线终端识别目标设备并读写相关数据,在这个过程中无需手工录入就可以完成针对单体设备的定位。如果再配合物联网中的各类设备传感器就可以实时取得设备的各类状态和读数，彻底将设备的巡检和日常维修工作变成全自动化的状态，极大地减轻了业务人员的手工工作量，保证了设备相关的各类运行数据收集的准确性。
在故障和维修处理过程中，如果附加人工智能功能可以辅助业务人员进行现场排故、故障技术文件记录、故障现象结构化数据信息收集。实现远程协助、远程实时下发故障处理措施，彻底改变原有的抢修补单的现象，同时现场的视频、照片等信息还可以作为未来分析的宝贵资源。
4 业务示范工程
基于资产运营期成本精益化核算模型和关键技术，国网在陕西省电力公司启动了实物ID试点与拓展应用项目用以验证方案的可行性与成效。
在整个业务验证过程中，我们开发并设计了相关物联网云平台，对原有的ERP系统和PMS系统进行了改造，开发了一系列微应用和微服务支撑前端业务，并组建了基于4G-LTE技术的电力无线专网，购买了相关的RFID标签与工业移动终端，搭建了整个物联网生态体系。在整个项目进行过程中，不但对主网设备开展了智能运维业务的实践，还对主变进行了预防性维修的探索。示范工程效果分析如下：
4.1 智能运维业务实践=
PMS设备台账创建：调度部门发布设备命名后，运维人员根据从ERP中传递到PMS中的设备移交清册在现场通过移动端扫描RFID，自动加以对应并生成记录。极大的减轻了手工对应的工作量，提高了工作效率和准确度，切实做到了系统和实物的一致性。
4.2 设备变更
现场人员工作时通过输入实物ID或扫描实物编码获取设备台账信息及设备履历信息，当发现设备实际信息与系统中存储的设备信息不符时，可以自动启动设备信息变更流程进行审核批准，在实际设备变更执行时进行同步发布。省却了过去现场和调度之间的烦琐手续，做到设备变更及时准确。
（1）设备巡视。运维人员利用移动端动态获取单体设备的信息，自动录入各种设备参数和记录。确实做到运维单体设备记录，方便的后期成本核算层面自动分摊，是前端单体设备运行记录成为可能。
（2）检测管理。在开展现场作业时，现场人员扫描设备RFID，通过对电力设备运行状况进行检测，及时发现并记录单体设备缺陷及隐患、开展设备状态评估，为状态检修提供科学依据。将手工无法实现的单体记录变为可能。
（3）操作票管理。电气运行班组在现场作业时，现场人员根据实物ID获取对应的操作票，同时按照规程记录操作票的执行情况，彻底实现设备操作票电子化记录。
（4）缺陷和隐患管理。在开展运行巡视、带电检测、在线监测、试验过程中，现场人员根据实物ID记录电力设备运行状况进行检测，未来可以通过设备状态智能检索定位缺陷。
（5）工作任务单管理。运维人员可以根据设备RFID动态下载或者提前下载工作任务单、工作票、标准化作业文本等任务，并对其现场执行进行语音、文字的记录，对完成情况现场登记功能、消缺情况现场登记。
（6）工作票管理。运维人员通过移动终端接收工作任务单，关联对应的工作票并展示，维护工作票延期、工作负责人变更、工作人员变更、开收工记录、工作票终结情况等信息。
（7）试验报告管理。现场人员在实验时通过实物ID自动识别对应设备，并将对应的试验数据、实验结论按照时间先后进行记录，形成完整的试验报告并提交。
4.3 主变预防性维修业务探索
（1）海量数据收集和管理。通过PMS2.0、输变电在线监测系统获取主变实时状态监测数据和关联系统数据；针对主变的关键状态评价因素加入实时状态数据；归集运维中对应单体设备的维修和故障信息。
（2）故障预测。基于设备状态实时数据以及设备发生故障的情况，通过大数据分析提取设备发生该类故障的概率、可能发生故障的原因、可能发生故障的部位等信息，辅助用户进行预测性检修。
（3）自动出具辅助决策报告。根据状态评价结果与故障预测结果依据预测性检修辅助决策模型导出辅助决策报告。抽取单体设备的业务数据作为预测性检修分析的基础数据，通过清洗基础数据，汇总相应关键指标数据进行决策。
（4）获得的其他收益。变压器低能放电故障关键因素分析、变压器低能放电故障模型设计、变压器低能放电故障预测分析等。
5 结语
目前，国网资产运行期的成本难以精确管理到单体设备，无法满足未来精益化管理的要求。本文基于“云大物移”新技术，提出采用物联网技术结合精益化核算模型解决运行期成本精益化管理的方案，并利用陕西省电力公司的实物ID项目进行了验证。为国网在资产运行期成本精益化管理层面提供了宝贵的实践，为推进资产全寿命周期成本管理在电力行业中的应用进行了有益的探索。
参考文献
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（作者张浩海系北京中电普华信息技术有限公司工程师）
