控制圖在電力傳輸全過程管控中的應用研究
——以配電網線損率為例

(青島大學 山東 青島 266000)

一、引言

生態興文明興。電力行業的能源轉化及輸送效率將直接影響我國能源利用效率，配電是一個連續的過程，其線損是造成電力系統能源消耗的主要途徑。線損率是指一定時期內電能損耗占供電量的比率，是過程質量控制的最好測度[2、3]。控制圖作為過程質量管理與控制中的重要工具，在多領域得到廣泛應用[1]。它用時間序列圖表反饋過程變量統計量的變化，設定相應的控制界限，對描述過程質量的特征變量進行測定、記錄，從而監察過程是否處于控制狀態。

二、數據說明

本文使用的數據來源于國家電網2018年5月和6月份的青島市電能統計數據，原始數據中包括線路編號、線路名稱、變電站名稱、時期、線損率、采集成功率等數據。數據涉及21個配電站，150條線路。

三、控制圖應用過程

(一)抽樣

本文確定抽樣框為采集成功率為100%且輸出電量為0的青島市嶗山區2018年5月和6月的線路的信息冊，選擇測定數據，共59個批次。在備選樣本中隨機抽取25條線路作為質控，設樣本容量為n(n=1，2，3…25)，根據時序檢測數據進行統計，檢測周期為2018年5月1日～6月28日，按照時序劃分組數為k，時間間隔為1天，則 k=1，2，359。

(二)統計量的計算

1、計算每組的樣本均值和標準差，公式如下：

(1)

(2)

2、計算樣本均值和子組平均標準差，公式如下：

(3)

(4)

3、計算控制線值。均值圖和標準差圖的控制線計算公式如下：

(5)

(6)

從《常規控制圖(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。統計量和控制線的計算結果見表1。

表1 線損率統計結果

(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，根據判異準則來看，所有的數據均是隨機排列，無數據點超過上下控制限，無連續6點呈遞增和遞減狀態，無連續9點在中心線同側，說明樣本線損率的平均波動在受控狀態中。但是值得注意的是6月2日標準差非常逼近上控制限，因此應該分析可能會出現的影響數據點波動巨大的因素，通過查閱原始數據發現，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%，判定這次波動是偶然性因素引起的可能性比較大，通過控制圖后面時序數據的反饋呈現穩定未超出控制限的狀態可以推測對于這次波動關部門可能進行了相應處理。

四、結束語

控制線損水平是保證配電網電能傳輸質量和效率的關鍵，電力企業必須對線損率進行嚴格的質量管理控制。通過對2018年5月～6月青島市嶗山區線損率受控狀態的研究，我們發現控制圖易于繪制，是進行線損管理的有效工具之一，確保線損率的波動在配電網供電過程中是穩定受控的。線損異常處理應按照發現異常、明確異常原因、落實責任主體和處理措施、跟蹤處理結果等流程，形成閉環管理。