控制图在电力传输全过程管控中的应用研究——以配电网线损率为例

(青岛大学 山东 青岛 266000)

一、引言

生态兴文明兴。电力行业的能源转化及输送效率将直接影响我国能源利用效率，配电是一个连续的过程，其线损是造成电力系统能源消耗的主要途径。线损率是指一定时期内电能损耗占供电量的比率，是过程质量控制的最好测度[2、3]。控制图作为过程质量管理与控制中的重要工具，在多领域得到广泛应用[1]。它用时间序列图表反馈过程变量统计量的变化，设定相应的控制界限，对描述过程质量的特征变量进行测定、记录，从而监察过程是否处于控制状态。

二、数据说明

本文使用的数据来源于国家电网2018年5月和6月份的青岛市电能统计数据，原始数据中包括线路编号、线路名称、变电站名称、时期、线损率、采集成功率等数据。数据涉及21个配电站，150条线路。

三、控制图应用过程

(一)抽样

本文确定抽样框为采集成功率为100%且输出电量为0的青岛市崂山区2018年5月和6月的线路的信息册，选择测定数据，共59个批次。在备选样本中随机抽取25条线路作为质控，设样本容量为n(n=1，2，3…25)，根据时序检测数据进行统计，检测周期为2018年5月1日～6月28日，按照时序划分组数为k，时间间隔为1天，则 k=1，2，359。

(二)统计量的计算

1、计算每组的样本均值和标准差，公式如下：

(1)

(2)

2、计算样本均值和子组平均标准差，公式如下：

(3)

(4)

3、计算控制线值。均值图和标准差图的控制线计算公式如下：

(5)

(6)

从《常规控制图(GB/T 4091-2001)》[4]查阅可知，A3=0.606，B3=0.565，B4=1.435。由此得到控制上下限UCL和LCL的值。统计量和控制线的计算结果见表1。

表1 线损率统计结果

(三)控制图绘制

(四)分析说明

通过分析控制图2和图3可以看出，在2018年5月1日～6月28日此检测期间，根据判异准则来看，所有的数据均是随机排列，无数据点超过上下控制限，无连续6点呈递增和递减状态，无连续9点在中心线同侧，说明样本线损率的平均波动在受控状态中。但是值得注意的是6月2日标准差非常逼近上控制限，因此应该分析可能会出现的影响数据点波动巨大的因素，通过查阅原始数据发现，6月2日中某条线路线损率将近30%,纵观检测期间这条线路的线损率均在在1%-2%，判定这次波动是偶然性因素引起的可能性比较大，通过控制图后面时序数据的反馈呈现稳定未超出控制限的状态可以推测对于这次波动关部门可能进行了相应处理。

四、结束语

控制线损水平是保证配电网电能传输质量和效率的关键，电力企业必须对线损率进行严格的质量管理控制。通过对2018年5月～6月青岛市崂山区线损率受控状态的研究，我们发现控制图易于绘制，是进行线损管理的有效工具之一，确保线损率的波动在配电网供电过程中是稳定受控的。线损异常处理应按照发现异常、明确异常原因、落实责任主体和处理措施、跟踪处理结果等流程，形成闭环管理。