葉飛，朱婷，駱星智，劉文燁，馬慶志

(1.國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司，安徽,合肥 230000；2.國(guó)網(wǎng)淮南供電公司，安徽，淮南 232000)

0 引言

電網(wǎng)公司每年都需要從供應(yīng)商處采購(gòu)大量的電力材料，以完成電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、維修和改造工程，而采購(gòu)成本通常占總投資的70%以上。電力系統(tǒng)物資的質(zhì)量直接影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此，對(duì)電力系統(tǒng)物資的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)已成為電力系統(tǒng)日常管理的重要工作。

按照國(guó)家電網(wǎng)公司“省公司、地市公司兩級(jí)物資質(zhì)量檢測(cè)中心”的統(tǒng)一部署，各省市電力公司也在積極開(kāi)展物資質(zhì)量檢測(cè)工作。但行業(yè)內(nèi)對(duì)材料抽檢的研究主要集中在檢測(cè)方法的創(chuàng)新，如 NDT等，對(duì)檢測(cè)過(guò)程控制的研究很少，而且程度淺，集中在報(bào)告的自動(dòng)化、簽發(fā)的電子化等方面[1-2]。材料抽樣檢驗(yàn)工作仍然面臨著一些亟待解決的問(wèn)題：抽樣檢驗(yàn)報(bào)告采用人工記錄，造成數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性差；抽樣檢驗(yàn)過(guò)程難以追溯，遇到質(zhì)疑舉證單??；抽樣檢驗(yàn)過(guò)程存在監(jiān)控盲區(qū)，沒(méi)有對(duì)抽樣檢驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制等。

針對(duì)現(xiàn)階段電網(wǎng)物資抽查中存在的一系列問(wèn)題，提出了電網(wǎng)物資抽查風(fēng)險(xiǎn)溯源防控的優(yōu)化技術(shù)。其創(chuàng)新之處在于建立一套完整的電子物料智能檢測(cè)全景控制系統(tǒng)，可持續(xù)改進(jìn)現(xiàn)有物料檢測(cè)業(yè)務(wù)能力建設(shè)，追蹤電網(wǎng)物料風(fēng)險(xiǎn)源，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防和控制，間接提高電網(wǎng)物料抽樣質(zhì)量檢測(cè)的效率和效益。

1 電網(wǎng)物資抽檢風(fēng)險(xiǎn)溯源防控技術(shù)設(shè)計(jì)

1.1 確定電網(wǎng)物資抽檢樣本

電網(wǎng)物料種類繁多，使物料管理變得更加復(fù)雜[3]，在實(shí)際操作中經(jīng)常會(huì)對(duì)物料進(jìn)行分類管理，通常是從控制程度和需求特性兩個(gè)維度對(duì)物料進(jìn)行分類，見(jiàn)圖1。

圖1 電網(wǎng)物資分類圖

電網(wǎng)物料管控程度決定了物料采購(gòu)方式，需求特征決定了物料倉(cāng)庫(kù)和配送方式。中國(guó)電網(wǎng)物資類型集中控制類物資一般為550 kV以上高壓電纜線柜物資，主要用于電力和高壓變電所的輸送[4]。抽樣數(shù)量是指抽樣過(guò)程中抽取的抽樣單位數(shù)，是保證抽樣結(jié)果達(dá)到預(yù)期精度所需抽取的最小抽樣單位數(shù)[5]。依據(jù) JB/T50070-2002標(biāo)準(zhǔn)，參考電網(wǎng)材料使用壽命，確定樣品抽樣量的計(jì)算方法如下：

(1)

式中，Y表示抽樣樣本組的平均誤差超差表占該表總數(shù)的百分比，即該表的不合格率，R表示待測(cè)表占該組表總數(shù)的百分比，即該組樣本的抽樣百分比[6]?？紤]電網(wǎng)材料抽檢P，得出在線材料抽檢樣本量的計(jì)算方法：

(2)

在不合格率大于極限質(zhì)量水平的情況下，式(2)中，參數(shù)N代表抽樣總數(shù)，t代表信度，是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的兩面α分位數(shù)，d和r代表準(zhǔn)確度，表示誤差限，n代表抽樣總數(shù)。

1.2 安裝智能RFID電子標(biāo)簽

自動(dòng)生成高質(zhì)量的檢驗(yàn)信息結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)，多維數(shù)據(jù)可以進(jìn)行質(zhì)量問(wèn)題分析。圖2顯示了 RFID電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)。

圖2 RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖

如圖2所示，RFID電子標(biāo)簽由讀寫(xiě)器、應(yīng)答器和應(yīng)用軟件組成。標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收口譯員發(fā)送的射頻信號(hào)，根據(jù)感應(yīng)電流獲得的能量將產(chǎn)品信息發(fā)送給芯片，或者標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送特定頻率的信號(hào)。一旦智能RFID被強(qiáng)行拆裝，智能RFID電子標(biāo)簽會(huì)自動(dòng)向服務(wù)器發(fā)送報(bào)警信息，同時(shí)清除電子標(biāo)簽上的書(shū)寫(xiě)內(nèi)容。從根本上消除了更換抽檢產(chǎn)品的可能性。

1.3 執(zhí)行電網(wǎng)物資抽檢程序

電網(wǎng)物資抽檢程序分為抽樣和質(zhì)量檢測(cè)兩個(gè)步驟，計(jì)數(shù)型抽樣過(guò)程可以表示為(N,n,Ac)。對(duì)產(chǎn)品總N中的n個(gè)樣品進(jìn)行隨機(jī)抽樣檢查，并且還應(yīng)預(yù)先規(guī)定合格判定數(shù)Ac。若n中有d個(gè)不合格項(xiàng)，如果d≤Ac，則將該批判定為合格，并予以接收；如果d>Ac，則判定為不合格，并予以拒絕。N≤N/10點(diǎn)時(shí)，N的總量對(duì)產(chǎn)品接收概率影響不大，其中樣品數(shù)量n和合格判定數(shù)Ac是決定性因素。用描點(diǎn)法繪制出接收概率Pa與交驗(yàn)批不合格率p的曲線關(guān)系圖，該曲線被稱為抽樣檢驗(yàn)特征曲線，可簡(jiǎn)稱OC曲線[7]。這一曲線表達(dá)了抽樣檢查方案識(shí)別產(chǎn)品質(zhì)量水平的能力。為確保抽樣方案的合理性，除應(yīng)盡可能保證同一質(zhì)量級(jí)別的產(chǎn)品接受概率相同外，還應(yīng)盡可能將高質(zhì)量級(jí)別的產(chǎn)品接受概率降低，而低質(zhì)量級(jí)別的產(chǎn)品接受概率降低。假設(shè)網(wǎng)狀物質(zhì)的特性質(zhì)量服從正態(tài)分布，見(jiàn)圖3。

圖3 計(jì)量型抽樣檢驗(yàn)圖

當(dāng)μ≥μ1時(shí)，判定電網(wǎng)物資是合格的，應(yīng)以較高的概率接收；當(dāng)μ<μ2，認(rèn)為產(chǎn)品不符合標(biāo)準(zhǔn)，則以較低的概率接受該批次。首先要確定極限質(zhì)量μ2、合格質(zhì)量μ1、使用方風(fēng)險(xiǎn)與生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)等參數(shù)，得到抽樣檢驗(yàn)的樣本量n和評(píng)價(jià)條件k，進(jìn)而確定標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量抽樣檢驗(yàn)方案。網(wǎng)材質(zhì)量檢驗(yàn)工作流程見(jiàn)圖4。

圖4 電網(wǎng)物資質(zhì)量檢測(cè)流程圖

1.4 生成電網(wǎng)物資供應(yīng)鏈

針對(duì)存在質(zhì)量問(wèn)題的電網(wǎng)物資，結(jié)合RFID電子標(biāo)簽的跟蹤結(jié)構(gòu)，生成相應(yīng)的電網(wǎng)物資供應(yīng)鏈，如圖5所示。

圖5 電網(wǎng)物資供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)圖

在圖5中，包括電力供應(yīng)鏈和材料供應(yīng)鏈兩部分，材料供應(yīng)鏈主要是為了保證電網(wǎng)的建設(shè)與維護(hù)，處于絕對(duì)的核心地位，因此，電網(wǎng)行業(yè)物流供應(yīng)鏈的運(yùn)作流程主要考慮了電網(wǎng)公司物流管理的業(yè)務(wù)內(nèi)容，具體分為物流需求規(guī)劃、物流采購(gòu)、合同簽訂、收貨與儲(chǔ)存、配送與發(fā)放等步驟。

1.5 識(shí)別電網(wǎng)物資風(fēng)險(xiǎn)

樣品一般只是批量生產(chǎn)的一部分，甚至只是一小部分，顯然這屬于概率事件，有可能做出錯(cuò)誤判斷，而本來(lái)質(zhì)量合格的批量生產(chǎn)則有可能被判定為“拒絕”；本來(lái)質(zhì)量不合格的批量生產(chǎn)則可能被判定為“接受”。將具有特定可接受質(zhì)量的成批產(chǎn)品誤判為“拒收”的概率稱為生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)α，將有特定質(zhì)量不滿意的成批產(chǎn)品誤判為“接受”的概率稱為使用者風(fēng)險(xiǎn)β。在生成的電網(wǎng)物資供應(yīng)鏈上生成多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并通過(guò)與電網(wǎng)物資標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，從而判斷該風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，得出電網(wǎng)物資風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別結(jié)果。

1.6 搜索電網(wǎng)物資抽檢風(fēng)險(xiǎn)源

將電網(wǎng)物資的供應(yīng)鏈看作是一個(gè)有向集合，可以表示為

G=(V,E)

(3)

這里V和E分別代表了點(diǎn)和邊的集合。在圖G中，將矩陣A定義為它的鄰接矩陣，可以表示為

(4)

給出了圖G的鄰接矩陣，即給出了圖G的全部信息，利用矩陣A可以計(jì)算出圖G的特征。按圖G反方向選擇能反映系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程的監(jiān)測(cè)參數(shù)，依次為電氣量波動(dòng)值：

ΔX=X-X0

(5)

式中,X和X0分別為某電網(wǎng)物資的電氣參數(shù)以及動(dòng)態(tài)過(guò)程的初始值。設(shè)定電容量波動(dòng)值的最大閾值，并與式(5)的計(jì)算結(jié)果相比較，若ΔX大于設(shè)定的最大閾值，即存在質(zhì)量問(wèn)題，即是電網(wǎng)物資抽檢風(fēng)險(xiǎn)源，即是電網(wǎng)物資抽檢風(fēng)險(xiǎn)源的溯源結(jié)果。

1.7 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)物資抽檢風(fēng)險(xiǎn)溯源防控

對(duì)電網(wǎng)物資抽樣風(fēng)險(xiǎn)溯源結(jié)果進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。電網(wǎng)物資入庫(kù)后主要對(duì)其進(jìn)行跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，電網(wǎng)物資抽檢風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等級(jí)設(shè)置,見(jiàn)表1。

表1 電網(wǎng)物資抽檢風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等級(jí)

在績(jī)效考核體系中，通過(guò)日常運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)收集、預(yù)警指標(biāo)衡量、監(jiān)測(cè)指標(biāo)完成情況。利用已有風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果建立的風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)警情評(píng)估模型，通過(guò)預(yù)警指標(biāo)的表現(xiàn)情況預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)值的大小，并輸出警情信號(hào)，如果警情信號(hào)在正常范圍內(nèi)，說(shuō)明物資供應(yīng)鏈運(yùn)行情況正常警指標(biāo)可繼續(xù)監(jiān)測(cè)；如果警情指標(biāo)超出正常范圍，或發(fā)展趨勢(shì)不在風(fēng)險(xiǎn)允許范圍，則供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)處于高發(fā)期，需采取預(yù)警措施，發(fā)布預(yù)警報(bào)告。另外，如果在風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)方案庫(kù)中選擇的預(yù)警計(jì)劃不能有效地消除風(fēng)險(xiǎn)，則管理者需要與風(fēng)險(xiǎn)管理專家組協(xié)商，制定新的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)計(jì)劃以控制風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)施過(guò)程中，如有問(wèn)題，需要對(duì)方案進(jìn)行修改和完善;若方案實(shí)施有效，則將方案加入方案庫(kù)，從而使方案庫(kù)在實(shí)際操作中實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)更新。

2 應(yīng)用實(shí)驗(yàn)分析

為測(cè)試設(shè)計(jì)的電網(wǎng)物資抽檢風(fēng)險(xiǎn)溯源防控技術(shù)的應(yīng)用效果，設(shè)計(jì)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，并分別對(duì)比風(fēng)險(xiǎn)溯源防控技術(shù)應(yīng)用前后，電網(wǎng)物資抽檢風(fēng)險(xiǎn)以及電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的變化情況。在實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備一系列電網(wǎng)物資設(shè)備，具體的設(shè)置情況如表2所示。

表2 電網(wǎng)部分物資樣本設(shè)置表

準(zhǔn)備的電網(wǎng)物資中部分物資樣品為不合格物資，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)物資的抽檢，得出抽檢結(jié)果如圖6所示。

圖6 電網(wǎng)物資抽檢結(jié)果

在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，設(shè)置電網(wǎng)物資的抽檢風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為了證明該技術(shù)的應(yīng)用效果，對(duì)比防控措施應(yīng)用前后電力物資抽檢風(fēng)險(xiǎn)以及電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的變化情況。除了設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)溯源防控技術(shù)外，還設(shè)置傳統(tǒng)的人工風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)和文獻(xiàn)[2]中提出的基于大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)防范技術(shù)作為實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)對(duì)比技術(shù)，從而凸顯出設(shè)計(jì)防控技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)3種防控技術(shù)的應(yīng)用得出量化對(duì)比結(jié)果，如表3所示。

表3 風(fēng)險(xiǎn)溯源防控技術(shù)應(yīng)用效果測(cè)試結(jié)果

從表3中可以看出，應(yīng)用了設(shè)計(jì)的抽檢風(fēng)險(xiǎn)溯源防控技術(shù)，電網(wǎng)物資的抽檢風(fēng)險(xiǎn)降低了約3個(gè)等級(jí)，相比于兩個(gè)對(duì)比技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)更低。從電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性方面來(lái)看，應(yīng)用設(shè)計(jì)的防控技術(shù)電網(wǎng)故障節(jié)點(diǎn)的數(shù)量更少，電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性更優(yōu)。

3 總結(jié)

強(qiáng)化電網(wǎng)物資采購(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)控制是降低成本、提高效益的重要手段，因此，引入RFID電子標(biāo)簽，并結(jié)合多維物資數(shù)據(jù)信息生成電網(wǎng)物資的供應(yīng)鏈，針對(duì)存在風(fēng)險(xiǎn)的物資執(zhí)行源頭搜索程序，設(shè)計(jì)并應(yīng)用了電網(wǎng)物資抽檢風(fēng)險(xiǎn)溯源防控技術(shù)，延長(zhǎng)了電網(wǎng)物資的使用壽命。