基于六西格玛方法的线损精益化管理方法及应用研究论文_李京平1,曾繁华1,龙康庭2,王延杰2

(1广东电网有限责任公司中山供电局 广东中山 528400;2国电华研电力科技有限公司 广东广州 510800)

摘要:线损率作为电力企业日常运行的综合考核指标,直接反应了其经济效益与管理水平。如何提升线损管理水平,降低电网线损成为供电企业日益关注的重点。本文主要研究六西格玛方法及精益化生产管理工具,然后将两种方法结合应用在电网线损管理当中,提出基于六西格玛方法的线损精益化管理方法,以提升供电企业线损管理水平,降低线损率。最后,以广东电网公司某地市供电局(以下称为M供电局)为例进行分析验证,结合其电网现状情况提出针对性改善意见。

关键词:线损率;六西格玛;精益化;线损管理

一 引言

在当前电力改革新形势下,国家大力推行科学创新发展战略及倡导节能减排,而电力企业线损率的降低能够直接表现为降低能耗、提高企业经济效益的实际效果。开展电力企业线损精益化管理,对提升企业精益化管理水平、深人贯彻国家和南网公司节能减排各项要求,实现电力企业科学、优质和可持续发展具有很强的实践指导意义。

精益六西格玛管理是理念将精益化生产工具与六西格玛DMAIC方法以优势互补、相互借鉴而结合起来,弥补各自不足。二种方法虽然在理论上有所不同,但二种方法的基本理念和价值观却大同小异,即均需建立起挑战现状、持续创新和全员参与的氛围,也都需通过完成相关项目、改善流程的方式达到提升管理水平的目的。文献[1]将精益六西格玛管理方法应用在教学质量提升中并获得显著效果;文献[2]提出将单一六西格玛管理方法应用在配电网线损管理中,但只是介绍六西格玛管理方法而没有具体方法与理论的深入研究;文献[3]中也将六西格玛管理方法应用在线损管理中,梳理了线损管理指标并提出管理流程,但没有具体分析以及做法和措施提出相对简单、单一。

本文研究方法运用精益六西格玛这样一种行之有效的质量管理思想与方法,通过对线损计算、管理的现状和未来发展趋势的深入探讨,寻找电网企业迅速改善配电网线损精益化管理的有效途径,为电网企业制定一套体系化、完整的、先进的、可操作性强的线损改善方法论,并以M供电局为例进行实例分析。

二、精益六西格玛管理方法简介

2.1 六西格玛含义及特点

对需要改进的流程进行区分,找到最有潜力的改进机会,优先对需要改进的流程实施改进。如果不确定优先次序,企业多方面出手,就可能分散精力,影响六西格玛管理的实施效果[5]。业务流程改进遵循五步循环改进法,即DMAIC模式:

定义[Define]—辨认需改进的产品或过程,确定项目所需的资源。

测量[Measure]—定义缺陷,收集此产品或过程的表现作底线,建立改进目标。

分析[Analyze]—分析在测量阶段所收集的数据,以确定一组按重要程度排列的影响质量的变量。

改进[Improve]—优化解决方案,并确认该方案能够满足或超过项目质量改进目标。

控制[Control]—确保过程改进一旦完成能继续保持下去,而不会返回到先前的状态。

2.2 精益六西格玛 管理方法步骤

六西格玛管理本身就是一个不断改善的过程。在其制定的标准下,企业永不间断地探索质量的提高以及质量的稳定,永无休止。在不断探索高质高效的过程中,企业也可以借助于不同的辅助分析工具使六西格玛的实施效果更显著。

六西格玛的具体实施步骤如下:

Step 1.找问题。即把要改善的问题找出来,当目标锁定后便召集有关员工,成为改善的主力,并选出首领,作为改善责任人,跟着编制订时间表跟进。

Step 2.研究现时生产方法,收集现时生产方法的数据,并作整理。

Step 3.找出原因。集合有经验的员工,利用科学方法找出每一个可能发生问题的原因。

Step 4.计划及制定解决方法。依靠有经验的员工和技术人才,通过各种检验方法,找出解决方法,当方法设计完成后,便立即实行。

Step 5.检查效果。通过数据收集、分析,检查其解决方法是否有效和达到什么效果。

Step 6.把有效方法制度化。当方法证明有效后,便制定为工作守则,各员工必须遵守。

Step 7.总结成效并发展新目标。当以上问题解决后,总结其成效,并制定解决其他问题的方案。

三、六西格玛在线损精益化管理中的应用分析

3.1 概述

线损是电力网电能损耗的简称。是电能从发电厂传输到客户过程中,在输电、变电、配电和营销各环节中所产生的电能损耗和损失。降低线损成为供电企业的核心工作之一,目前广东电网线损四分管理取得显著成绩,但精细化不够以及线损率与现状管理不完全一致的情况[6],因此,对线损管理采用先进的六西格玛管理方法,来对线损精益化管理具有重要意义。本文以M供电局线损管理为例进行六西格玛线损精益化管理分析。

3.2 六西格玛在线损精益化管理中的应用

3.2.1 定义阶段

根据M供电局现状及线损技术[7],现以技术因素和管理因素为主轴,电压等级为副轴,线损管理的4个维度(分别为“规划降损”、“管理降损”、“运行降损”、“技术降损”)指标为基础建立指标模型。具体因素指标如表1所示指标。

3.2.2 测量阶段

本阶段主要通过层次分析法对各个指标值的权重进行分析确定,然后依据M供电局2016年现状数据进行评价分析,具体如下表所示:

表1 指标分析情况

M供电局线损管理中线路轻载比例、110kV变压器轻重载比例及10kV供电半径合格率得分居于70-90分之间,其余指标均高于90分的标准,但10kV及以下等级指标未达满分的数量较多。从M供电局线损分析报告可知,10kV及以下线损电量占总损耗的比例达到74.06%,因此加强完善M供电局中低压配电网的建设,降低中低压配网的线损率对降低M供电局综合线损率有重要影响。

3.2.3 分析阶段

管理线损是指营销管理中由于计量或抄表的差错、偷漏电等原因产生的电量损失。在综合线损率中,管理线损占了较大的比例。随着电网的改造优化,技术降损空间日益缩小,同时与技术降损相比,管理降损一般资金投入量较小,具备明显的经济效益。

由测量阶段得出的各指标测量结果可知,M供电局线损管理中的线路轻载比例、110kV变压器轻重载比例及10kV供电半径合格率的得分值相对较低,得分情况分别为76.54分、79.29分、88.1分、77.52分和84.49分。达到100分的指标共计17个,其余指标位于90-99.99分之间。相对较差指标分析及其他原因分析如下:

(1)110kV线路轻载情况

2016年M供电局共存在59回110kV轻载线路,造成线路轻载的主要原因有变电站的负载较轻、变电站的第二回进线电源线(备用线路)、新投运线路、变电站之间的联络线路等。部分轻载线路主要由于变电站多为抢占布点建设,所供负荷主要是商住小区负荷,负荷率暂时偏低所致。

(2)110kV变压器轻重载情况

共有9座110kV变电站轻载,其中2座为2015和2016年新投产变电站,而中心组团轻载变电站相对较多,主要由于中心组团变电站多为抢占布点建设,所供负荷主要是商住小区负荷,负荷率暂时偏低。

(3)10kV供电半径不合格率情况

2016年M供电局共存在299回公用10kV线路供电半径超过《指导原则》规定[8],主要由于设计水平和技术手段的局限性,历史设计布局的电网在结构上存在一定的不合理之处,在配电网布局和结构上超出供电半径的线路仍然较多,线路的空间距离较长,配电线路上负荷点多分散,配电变压器供电点距离用电负荷中心较远。

(4)10kV线路轻载情况

2016年共有259回公用10kV线路轻载,其中有16回为2015年和2016年新投产运行线路,主要原因是部分符合报装但接入时间推迟。

(5)抄表不同期

由于自动化水平不够,以及抄表员自身主观(未能正确认识总分表同步抄表对线损统计的重要性)或者现场客观(供电半径过大,抄表耗时较长)的原因,台区以及部分馈线未能做到总分表同时抄录,造成统计的供售电量不同期,导致线损率异常。

(6)抄表差错

每月的抄表作业,为线损分析提供数据依据,抄表质量的好坏,直接影响线损率统计的高低。在抄表片区轮换不到位的情况下,极易出现抄表员以电谋私的风险,对某些用户少抄或不抄;一些抄表员责任心不强,在抄表作业中出现错抄、漏抄、估抄等行为,更有甚者,某些抄表员麻痹大意,认为台区考核总表不计费,对一些明显的异常电量也不进行审核,造成统计的供售电量失真,进而导致线损率异常。

(7)电量漏计以及偷窃电

电量漏计,即非主观因素造成的电量缺失,其常常由于表计老化、现场CT变比与系统不一致,表计安装接线错误等原因造成。相比较而言,偷窃电则带有比较强的主观意识,是用电客户为了达到不交或少交电费的目的,对计量装置擅自进行拆封、改造,从而实现电量漏计,达到其增加经济效益的目的。

3.2.4 改进阶段

(一)技术侧改进措施[9]

(1)输电线路的电能损耗与线路电阻和输送电流的平方成正比,减少线路电阻和电流,均可降低线路损耗。增大导线截面积和缩短线路长度可减少线路电阻。

(2)通过合理调整运行方式,可避免重、轻载线路,进一步降低线路损耗。

(3)变压器经济运行应在确保变压器安全运行和保证供电质量的基础上,充分利用现有设备,通过择优选取变压器最佳运行方式、负载调整的优化、变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施。

(4)线路经济运行改进,主要通过基于导线截面与电阻间的关系,顾及到线路运维费用、损耗等因素,最终形成科学的导线截面选配法,使线路运行在经济合理区间。

(二)管理侧改进措施

(1)完善指标管理:细化完善相关线损管理办法及线损分压、分区、分线、分台区的“四分”管理方案,实行分区线损考核,逐步建立线损“四分”管理体系。

(2)继续完善线损“四分”管理:建立健全基础资料及其维护管理制度。

(3)加强计量管理:完成“四分”管理所需计量装置的新增、补装和改造。

(4)加强线损理论计算工作:加强线损理论计算工作

(5)加强用电检查和营业稽查管理工作:加大科技投入,完善管理,严厉打击窃电等违规用电行为,制定相关的奖惩办法,争取地方立法,出台反窃电条例,做到有法可依。

(6)加强谐波管理:改善电网电能质量,减少电网谐波带来的额外损耗。

3.2.5 控制阶段

(一)技术降损措施

(1)首先对于区域负荷大、损耗高的线路,要充分利用变电站剩余出线间隔对其进行分流改造,同时增加变电站出线以转接线路负荷,最终达到降低线损的目的。其次,对负荷中心进行调整,使电网结构得到优化。

(2)在线径较细、运行时间过长、损耗偏高的线路上使用截面较大的导线。

(3)配电变压器的损耗对线损有着很大的影响。不合适的产品的型号、不合适的容量选择、不恰当的安装位置等都会导致不能够经济地运行配变。

(二)管理降损措施

(1)做好线损统计工作,坚持实施按年部署、按季总结、按月考核分析、使奖惩的管理制度逐步兑现。

(2)使组织领导逐步加强,进一步健全线损管理网络,并建立明确职能科室和生产单位之间分工的线损管理责任制。

(3)积极开展潮流分析、潮流计算工作。当重大方式发生变化时,应及时地选择最佳运行方式进行潮流计算,使其损耗达到最小。

(4)将抄核收管理进一步加强,堵塞抄核收中出现的漏洞,并制定“抄表管理制度”。

(三)其他降损措施

(1)规范转供电以及工程项目流程。

(2)做好基础资料工作,提高设备台账的准确性。

(3)提升计量自动化终端在线率。

(4)加强计量管理,做好用电检查工作。

(5)严把抄表质量关,做好抄表业务管控除了做好异常电量的审核工作、把好抄表质量关之外。

(6)针对分布式电源接入配电网的控制策略:通过适当方法方式确定接入点及接入容量。

四、结论

通过结合六西格玛方法对M供电局的线损管理进行研究分析,有效的提出各项针对性改进措施,挖掘线损提升空间,同时也说明将精益六西格玛方法应用在线损管理中的合理与正确性。但在当前电力体制改革新形势下,国家推行科学创新发展战略,大力倡导节能减排的新思路,而六西格玛方法应用在线损管理仍属初步研究阶段,后期需结合以下几点进行提升研究深度:

1.物联网、云计算、大数据等一系列新技术的出现,必将在未来电网发展中发挥重要作用,建议后期可通过以上技术来支持线损计算以及分析的功能应用。

2.做好同期线损统计分析

按照《广东电网公司线损精益化管理工作方案》要求,重点落实同期线损统计分析管理工作,解决统计线损率大幅波动问题。在低压集抄未实现全覆盖以前,以售电量抄表周期为基准,利用计量自动化系统抄取对应售电量周期的供电量计算同期线损率。

3.进一步加强线损精益化管理

(1)明确职责分工,提高工作效率和质量。线损理论计算工作涉及部门较多,为更好开展相关工作,各单位可结合实际制定相应的管理办法,明确职责分工,加强各部门之间的沟通协调工作。

(2)实行重损设备和降损项目跟踪机制。为确保线损理论计算工作持续有效开展,建议进一步规范数据填报,逐步建立各区县局线损历史台账。并对电网重损设备理论线损率进行历史跟踪,研究制定相应的降损措施及计划;对各单位开展的降损项目进行降损效益跟踪分析,总结降损工作成效与经验。

参考文献:

[1] 方伟骏.精益六西格玛应用于高职教学质量提升的研究[J].广州职业教育论坛,2014,13(5): 19-24.

[2] 曹瑞华.基于精益六西格玛的配电网线损管理研究[J].企业改革与管理,2016年第四期.

[3] 董京营, 贺军. 基于精益六西格玛方法的大型供电企业线损精益化管理实践[C]//电力行业优秀管理论文集—2014年度全国电力企业优秀管理论文大赛获奖论文. 2014.

[4] 何桢,韩亚娟.企业管理创新、整合与精益六西格玛实施研究[J].科学学与科学技术管理,2008,(2):82-85.

[5] 王荣.六西格玛管理方法及实施研究[D].吉林:吉林大学,2005.

[6] 李滨,刘铸峰,黄柳军.县级电网线损管理综合对标评价[J].电网技术,2016,40(12): 3871-3882.

[7] 杨险峰,冯茂青.10kV配电网的电能计量和线损管理[J].广东电力,2005,07: 20-23.

[8] 中国南方电网有限责任公司.110千伏及以下配电网规划技术指导原则.2016.

[9] 张生龙.供电企业电网线损管理与降损措施[J].中国新技术新产品,2016,第十期:140-142.

论文作者:李京平1,曾繁华1,龙康庭2,王延杰2

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/12

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