控制圖在電力傳輸全過程管控中的應(yīng)用研究
——以配電網(wǎng)線損率為例

(青島大學(xué) 山東 青島 266000)

一、引言

生態(tài)興文明興。電力行業(yè)的能源轉(zhuǎn)化及輸送效率將直接影響我國能源利用效率，配電是一個(gè)連續(xù)的過程，其線損是造成電力系統(tǒng)能源消耗的主要途徑。線損率是指一定時(shí)期內(nèi)電能損耗占供電量的比率，是過程質(zhì)量控制的最好測度[2、3]。控制圖作為過程質(zhì)量管理與控制中的重要工具，在多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[1]。它用時(shí)間序列圖表反饋過程變量統(tǒng)計(jì)量的變化，設(shè)定相應(yīng)的控制界限，對描述過程質(zhì)量的特征變量進(jìn)行測定、記錄，從而監(jiān)察過程是否處于控制狀態(tài)。

二、數(shù)據(jù)說明

本文使用的數(shù)據(jù)來源于國家電網(wǎng)2018年5月和6月份的青島市電能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，原始數(shù)據(jù)中包括線路編號、線路名稱、變電站名稱、時(shí)期、線損率、采集成功率等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)涉及21個(gè)配電站，150條線路。

三、控制圖應(yīng)用過程

(一)抽樣

本文確定抽樣框?yàn)椴杉晒β蕿?00%且輸出電量為0的青島市嶗山區(qū)2018年5月和6月的線路的信息冊，選擇測定數(shù)據(jù)，共59個(gè)批次。在備選樣本中隨機(jī)抽取25條線路作為質(zhì)控，設(shè)樣本容量為n(n=1，2，3…25)，根據(jù)時(shí)序檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，檢測周期為2018年5月1日～6月28日，按照時(shí)序劃分組數(shù)為k，時(shí)間間隔為1天，則 k=1，2，359。

(二)統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算

1、計(jì)算每組的樣本均值和標(biāo)準(zhǔn)差，公式如下：

(1)

(2)

2、計(jì)算樣本均值和子組平均標(biāo)準(zhǔn)差，公式如下：

(3)

(4)

3、計(jì)算控制線值。均值圖和標(biāo)準(zhǔn)差圖的控制線計(jì)算公式如下：

(5)

(6)

從《常規(guī)控制圖(GB/T 4091-2001)》[4]查閱可知，A3=0.606，B3=0.565，B4=1.435。由此得到控制上下限UCL和LCL的值。統(tǒng)計(jì)量和控制線的計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 線損率統(tǒng)計(jì)結(jié)果

(三)控制圖繪制

(四)分析說明

通過分析控制圖2和圖3可以看出，在2018年5月1日～6月28日此檢測期間，根據(jù)判異準(zhǔn)則來看，所有的數(shù)據(jù)均是隨機(jī)排列，無數(shù)據(jù)點(diǎn)超過上下控制限，無連續(xù)6點(diǎn)呈遞增和遞減狀態(tài)，無連續(xù)9點(diǎn)在中心線同側(cè)，說明樣本線損率的平均波動(dòng)在受控狀態(tài)中。但是值得注意的是6月2日標(biāo)準(zhǔn)差非常逼近上控制限，因此應(yīng)該分析可能會(huì)出現(xiàn)的影響數(shù)據(jù)點(diǎn)波動(dòng)巨大的因素，通過查閱原始數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，6月2日中某條線路線損率將近30%,縱觀檢測期間這條線路的線損率均在在1%-2%，判定這次波動(dòng)是偶然性因素引起的可能性比較大，通過控制圖后面時(shí)序數(shù)據(jù)的反饋呈現(xiàn)穩(wěn)定未超出控制限的狀態(tài)可以推測對于這次波動(dòng)關(guān)部門可能進(jìn)行了相應(yīng)處理。

四、結(jié)束語

控制線損水平是保證配電網(wǎng)電能傳輸質(zhì)量和效率的關(guān)鍵，電力企業(yè)必須對線損率進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管理控制。通過對2018年5月～6月青島市嶗山區(qū)線損率受控狀態(tài)的研究，我們發(fā)現(xiàn)控制圖易于繪制，是進(jìn)行線損管理的有效工具之一，確保線損率的波動(dòng)在配電網(wǎng)供電過程中是穩(wěn)定受控的。線損異常處理應(yīng)按照發(fā)現(xiàn)異常、明確異常原因、落實(shí)責(zé)任主體和處理措施、跟蹤處理結(jié)果等流程，形成閉環(huán)管理。