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1、供电企业对标指标分析模型研究 杨旭 国网镇江供电公司 摘 要： 目前同业对标中仍存在重排名轻管理的现象, 部分单位看重指标排名、忽视基础管理, 部分单位指标分析还停留在主观分析上, 没有运用适合的管理分析工具对指标背后的管理问题进行深层次挖掘。本文以电压合格率指标为例, 通过运用六西格玛管理的流程改善工具 DMAIC 来构建指标分析模型, 旨在建立一套标准的指标分析流程。关键词： DMAIC; 电力企业; 指标管理; 一、理论基础本文借鉴精益管理思想, 应用六西格玛管理的流程改善工具 DMAIC 来构建指标分析模型。DMAIC 是由定义 (Define) 、测量 (Measure) 、分析 (
2、Analyze) 、改进 (Improve) 、控制 (Control) 五个阶段构成的过程改进方法, 对于指标的分析改进也应从这五个阶段着手。二、指标分析改进的五个阶段1. 定义阶段(1) 指标分析改进的目的及意义电压合格率管理水平的高低是供电企业设备运行工况和综合管理能力的集中体现。另一方面, 良好的电压合格率在保证为用户提供优质电能产品的同时, 也为电力企业取得良好的社会效益。(2) 指标定义及指标分解(1) 指标定义指标名称:城网综合电压合格率成效指标指标定义:城网综合电压合格率成效指标=0.6城市综合电压合格率综合成效指标+0.4电能质量系统接入率指标数据来源:PMS 系统、电压采集
3、系统、用电信息采集系统、D5000 系统。(2) 指标分解利用逻辑树工具对城网综合电压合格率成效指标进行指标分解如下:经与运维检修部沟通反馈, “电压监测点设置率”和“电能质量系统接入率”全省各家地市完成情况均良好, 基本无区分度, 可以确定这两项不是主要子项指标。电压合格率= (有效时间-越上限时间-越下限时间) /有效时间*100%。D 类监测点统计时间差异=实际统计时间/理论统计时间100。D 类监测点实际统计时间是指 D 类监测点电压监测仪在线时间, 与线路、设备停电时间和监测装置运行状态有关, 停电越长, 实际统计时间越短, 监测装置正常运行时间越长, 实际统计时间越长。数据自动采集
4、率为有合格率数据的监测点数占有效监测点总数的比例。该指标是与 A、B、C、D 类监测点电压监测仪在线时间有关, 与线路、设备停电时间和监测装置运行状态有关, 停电越长, 实际统计时间越短, 监测装置正常运行时间越长, 实际统计时间越长。“D 类监测点电压合格率”和“国网供电电压系统 D 类用户合格率完成情况”、“用采系统 D 类用户电压合格率”数据有相似性, 但数据来源不同, 前两者来自于电压自动采集系统, 后者来自于用电信息采集系统。从以上指标分解梳理得出影响城网综合电压合格率成效指标的主要影响因素为:A、B、C、D 类监测点电压越上限时间、越下限时间。2. 测量阶段(1) 数据获取根据定义
5、阶段梳理的指标主要影响因素, 查询历史数据情况。A、B、C、D 类监测点电压越上限时间、越下限时间可在 PMS 系统查询。A、B、C、D 类监测点电压监测仪在线时间数据来源于电压自动采集系统, 但地市公司无查询权力, 数据由省公司从后台直接导出。经 PMS 系统查询, 2016 年 1 月-12 月期间, A、B、C、D 类监测点电压出现越上限、越下限异常的数据 271 条, 其中 A 类监测点异常数据占比 63.1%, B、C 类监测点异常数据占比 36.53%, D 类监测点异常数据占比 0.37%。经 D5000 系统查询变电站母线电压数据, 对 2016 年 1 月-12 月全市 83
6、 座 110k V 变电站高压侧母线电压, 分别对 2016 年最大负荷时刻 (7 月 25 日 21 点 22 分) 下和最小负荷时刻 (2 月 11 日 3 点 49 分) 下, 变电站母线电压进行数据统计。经 PMS 系统查询无功补偿配置信息, 对 2016 年 1 月-12 月全市 83 座 110k V 变电站无功补偿装置运行数据进行统计。(2) 数据验证专业信息系统数据信息量足够支撑指标数据完整性, 数据的真实性可以得到保障。图 1 城网综合电压合格率成效指标分解逻辑树 下载原图3. 分析阶段(1) 确定关键子节点(1) 监测点电压越上限、越下限时间A 类电压监测点电压出现越上限异
7、常 106 条, 越上限时间 232 分钟, 越下限时间异常 83 条, 越下限时间 260 分钟。B 类电压监测点电压出现越下限时间异常28 条, 越下限时间 141 分钟。C 类电压监测点电压出现越上限异常 71 条, 越上限时间 261 分钟。D 类电压监测点电压出现越上限异常 6 条, 越上限时间 8 分钟, 越下限时间异常 5 条, 越下限时间 5 分钟。得出结论:A 类监测点电压运行情况问题相对突出。(2) A 类监测点电压运行情况在 2016 年最大负荷时刻 (7 月 25 日 21 点 22 分) 下, 变电站基本满足 110k V母线电压要求。其中最高电压为 119.18k
8、V, 出现在句北变;最低电压为109.47k V, 出现在凤凰变。分析结果表明镇江地区 110k V 电网电压运行情况良好。在 2016 年最小负荷时刻 (2 月 11 日 3 点 49 分) 下, 27 座变电站满足110k V 母线电压要求, 56 座变电站高压侧母线电压超上限, 无变电站母线电压超下限情况, 越上限占比为 67.47%。其中最高电压为 122.30k V, 高于系统额定电压 11.2%, 出现在三山变;最低电压为 111.7k V, 高于系统额定电压 1.5%, 出现在后巷变。分析结果表明在最小负荷时刻下, 镇江地区 110k V 电网电压总体情况不佳, 110k V 变
9、电站高压侧母线普遍存在电压过高的情况。(3) A 类监测点无功补偿装置运行情况2016 年最大功率时刻下功率因数低于 0.95 的 8 座 110k V 变电站为高资变、化工变、高桥变、大路变、蒋士变、运河变、横塘变、桥头变, 其功率因数较低。容性无功补偿装置投入不合理, 西来变、郭庄变在最大负荷时刻容性无功投入率均达到 100%, 110k V 侧无功分别为-4.87 和-3.5MVar, 说明变电站中容性无功配置投入不合理, 造成无功倒送。容性无功补偿装置投入不足, 在最大负荷时刻下宝华变、河阳变容性无功投入率为 0, 两座变电站存在无功补偿装置投入率较低的问题。感性无功不足、功率因数过高
10、, 在最小负荷时刻对所辖 83 个 110k V 变电站155 台 110k V 主变高压侧进行有功功率、无功功率的采样分析, 100 台主变在最小负荷时刻下功率因数高于 0.95, 4 台主变功率因数低于 0.92, 10 台主变功率因数在 0.950.92 之间, 另有 41 台主变在最小负荷时刻下高压侧有功、无功功率均为 0。(4) B、C 类监测点越上限、越下限情况镇江共有 110k V 及以上用户 (非发电企业) 38 户, 35k V 专线用户 19 户, 共需设置 B 类电压监测点 57 个。镇江公司目前共有 B 类电压监测点 44 个, 其中在用采系统中通过负控装置采集数据的为
11、 39 个, 采用调度系统数据的为 5 个 (为鸿泰钢铁等 110k V 高耗能用户, 通过现场安装的保护测控装置采集) 。按镇江全市最大平均用电负荷 2400 兆瓦, 共需 C 类电压监测点 120 个。镇江目前共有 C 类电压监测点 116 个, 在用采系统中通过负控装置采集数据。图 2 A、B、C、D 类电压监测点合格率查询及异常处理流程 下载原图经专家分析, 造成 B、C 类监测点越上限异常的主要原因为用户无功设备管理不到位, 供电侧电压偏高;越下限异常的主要原因为用户超容量用电, 用户无功设备不满足电网要求。(5) D 类监测点越上限、越下限情况镇江共有配变 22892 台, 共需电
12、压监测点 457 个。镇江共有 D 类电压监测点408 个。通过现场安装的电压监测仪采集电压监测仪数据。在电压不合格的 21台配变中, 电压越上限的为 12 台, 电压最高值均超 235V, 最低电压均超220V。经核查, 电压合格率低配变档位未调至最低档, 配变所属变电所 10k V母线电压均在合格范围内。越下限的为 9 台。其中丹阳 6 台, 电压最高值为227V, 最低电压为 175V, 均为 110k V 南门变 10k V 石城 278 线路供电。当配变电压低时段, 110k V 南门变 10k V 母线电压为 10.20k V-10.30k V, 满足要求, 经核查这些配变负荷较重
13、, 导致电压波动范围较大。根据上述分析结合专家分析对子指标进行考量, 容性无功补偿装置投入不合理、容性无功补偿装置投入不足、感性无功不足、供电侧电压偏高、供电半径过长, 用户无功设备管理不到位、配变档位设置不合理, 配变超重载是影响城网综合电压合格率成效指标的关键节点。(2) 问题分析(1) 业务流程匹配A、B、C、D 类电压监测点合格率查询方式及出现异常时处理流程如下:(2) 精准聚焦短板通过以上分析结合专家分析, 得出问题清单和结论:A 类电压监测点电压越上限:容性无功过剩、感性无功补偿配置严重不足。A 类电压监测点电压越下限:变电站电容器配置不足, 用电负荷过重。B、C 类电压监测点电压
14、越上限:供电侧电压偏高, 用户无功设备管理不到位。B、C 类电压监测点电压越下限:用户超容量用电, 用户无功设备不满足电网要求。D 类电压监测点电压不合格:供电侧电压不合格, 供电半径过长, 配变档位设置不合理, 配变超重载、三相不平衡。相关自动化设备故障, 无法调节无功分布。4. 改进阶段问题 1 A 类电压监测点电压越上限:容性无功过剩、感性无功不足。改进措施:很据地区负荷特性, 合理规划无功配置, 设备选型合理。设备选型包括选择变比合适的主变、电容器单组容量不宜过大、适当配置电抗器。问题 2 A 类电压监测点电压越下限:变电站电容器配置不足, 用电负荷过重。改进措施:很据地区无功缺额情况
15、, 配置足量电容器。根据地区用电负荷增长情况, 合理规划电源布点, 降低中压线路负载率。问题 3 B、C 类电压监测点电压越上限:供电侧电压偏高, 用户无功设备管理不到位。改进措施:通过合理规划电网建设, 保证上级电网供电电压合格。营销部做好用户侧无功设备管理, 保证用户电压合格。问题 4 B、C 类电压监测点电压越下限:用户超容量用电, 用户无功设备不满足电网要求。改进措施:营销部做好用户侧用电容量管理、无功设备管理, 保证用户接入满足电网要求。问题 5 D 类电压监测点电压不合格:供电侧电压不合格, 供电半径过长, 配变档位设置不合理, 配变超重载、三相不平衡。改进措施:通过合理规划电网建
16、设, 保证 10 (20) 千伏母线供电电压合格。缩短中压线路供电半径, 降低线路负载率。配变送电前选择合理档位。合理分配低压用电负荷, 缩短低压台区供电半径, 避免配变超重载及三相不平衡。问题 6 相关自动化设备故障, 无法调节无功分布。改进措施:加强自动化设备 (含用户侧) 日常巡视、运维工作, 保证变压器档位调整及无功设备投切正常, 确保各类电压正常。5. 控制阶段通过加强以上改进措施的有效落实, 同时依托运营监测信息平台以及对专业信息系统 PMS 系统、电压采集系统、用采系统, 对电压合格率的关键节点子项指标进行日监测, 电压合格率指标有所提升, 下一步将继续加强相关部门协同管理, 完善变电站电压管控、用户电压质量管控、低压配电网电压质量管控等各子流程管理, 构建全面电压质量管理体系, 加强电压质量的横向比对、纵向关联分析, 规范电压波动因素分析和控制, 加强电压质量闭环管理。参考文献1李强, 薛梦驰, 顾利国, 等.DMAIC 在光缆渗水试验合格率改进中的应用J.光纤与电缆及其应用技术, 2016
