叶飞，朱婷，骆星智，刘文烨，马庆志

(1.国网安徽省电力有限公司，安徽,合肥 230000；2.国网淮南供电公司，安徽，淮南 232000)

0 引言

电网公司每年都需要从供应商处采购大量的电力材料，以完成电网基础设施建设、维修和改造工程，而采购成本通常占总投资的70%以上。电力系统物资的质量直接影响到电力系统的稳定运行，因此，对电力系统物资的质量进行检测已成为电力系统日常管理的重要工作。

按照国家电网公司“省公司、地市公司两级物资质量检测中心”的统一部署，各省市电力公司也在积极开展物资质量检测工作。但行业内对材料抽检的研究主要集中在检测方法的创新，如 NDT等，对检测过程控制的研究很少，而且程度浅，集中在报告的自动化、签发的电子化等方面[1-2]。材料抽样检验工作仍然面临着一些亟待解决的问题：抽样检验报告采用人工记录，造成数据的准确性、及时性差；抽样检验过程难以追溯，遇到质疑举证单薄；抽样检验过程存在监控盲区，没有对抽样检验过程和数据进行风险控制等。

针对现阶段电网物资抽查中存在的一系列问题，提出了电网物资抽查风险溯源防控的优化技术。其创新之处在于建立一套完整的电子物料智能检测全景控制系统，可持续改进现有物料检测业务能力建设，追踪电网物料风险源，实现对物料风险的预防和控制，间接提高电网物料抽样质量检测的效率和效益。

1 电网物资抽检风险溯源防控技术设计

1.1 确定电网物资抽检样本

电网物料种类繁多，使物料管理变得更加复杂[3]，在实际操作中经常会对物料进行分类管理，通常是从控制程度和需求特性两个维度对物料进行分类，见图1。

图1 电网物资分类图

电网物料管控程度决定了物料采购方式，需求特征决定了物料仓库和配送方式。中国电网物资类型集中控制类物资一般为550 kV以上高压电缆线柜物资，主要用于电力和高压变电所的输送[4]。抽样数量是指抽样过程中抽取的抽样单位数，是保证抽样结果达到预期精度所需抽取的最小抽样单位数[5]。依据 JB/T50070-2002标准，参考电网材料使用寿命，确定样品抽样量的计算方法如下：

(1)

式中，Y表示抽样样本组的平均误差超差表占该表总数的百分比，即该表的不合格率，R表示待测表占该组表总数的百分比，即该组样本的抽样百分比[6]。考虑电网材料抽检P，得出在线材料抽检样本量的计算方法：

(2)

在不合格率大于极限质量水平的情况下，式(2)中，参数N代表抽样总数，t代表信度，是标准正态分布的两面α分位数，d和r代表准确度，表示误差限，n代表抽样总数。

1.2 安装智能RFID电子标签

自动生成高质量的检验信息结构化数据库，多维数据可以进行质量问题分析。图2显示了 RFID电子标签的结构。

图2 RFID系统结构原理图

如图2所示，RFID电子标签由读写器、应答器和应用软件组成。标签进入磁场后，接收口译员发送的射频信号，根据感应电流获得的能量将产品信息发送给芯片，或者标签主动发送特定频率的信号。一旦智能RFID被强行拆装，智能RFID电子标签会自动向服务器发送报警信息，同时清除电子标签上的书写内容。从根本上消除了更换抽检产品的可能性。

1.3 执行电网物资抽检程序

电网物资抽检程序分为抽样和质量检测两个步骤，计数型抽样过程可以表示为(N,n,Ac)。对产品总N中的n个样品进行随机抽样检查，并且还应预先规定合格判定数Ac。若n中有d个不合格项，如果d≤Ac，则将该批判定为合格，并予以接收；如果d>Ac，则判定为不合格，并予以拒绝。N≤N/10点时，N的总量对产品接收概率影响不大，其中样品数量n和合格判定数Ac是决定性因素。用描点法绘制出接收概率Pa与交验批不合格率p的曲线关系图，该曲线被称为抽样检验特征曲线，可简称OC曲线[7]。这一曲线表达了抽样检查方案识别产品质量水平的能力。为确保抽样方案的合理性，除应尽可能保证同一质量级别的产品接受概率相同外，还应尽可能将高质量级别的产品接受概率降低，而低质量级别的产品接受概率降低。假设网状物质的特性质量服从正态分布，见图3。

图3 计量型抽样检验图

当μ≥μ1时，判定电网物资是合格的，应以较高的概率接收；当μ<μ2，认为产品不符合标准，则以较低的概率接受该批次。首先要确定极限质量μ2、合格质量μ1、使用方风险与生产方风险等参数，得到抽样检验的样本量n和评价条件k，进而确定标准计量抽样检验方案。网材质量检验工作流程见图4。

图4 电网物资质量检测流程图

1.4 生成电网物资供应链

针对存在质量问题的电网物资，结合RFID电子标签的跟踪结构，生成相应的电网物资供应链，如图5所示。

图5 电网物资供应链结构图

在图5中，包括电力供应链和材料供应链两部分，材料供应链主要是为了保证电网的建设与维护，处于绝对的核心地位，因此，电网行业物流供应链的运作流程主要考虑了电网公司物流管理的业务内容，具体分为物流需求规划、物流采购、合同签订、收货与储存、配送与发放等步骤。

1.5 识别电网物资风险

样品一般只是批量生产的一部分，甚至只是一小部分，显然这属于概率事件，有可能做出错误判断，而本来质量合格的批量生产则有可能被判定为“拒绝”；本来质量不合格的批量生产则可能被判定为“接受”。将具有特定可接受质量的成批产品误判为“拒收”的概率称为生产方风险α，将有特定质量不满意的成批产品误判为“接受”的概率称为使用者风险β。在生成的电网物资供应链上生成多个风险点，并通过与电网物资标准数据进行比对，从而判断该风险点的风险等级，得出电网物资风险的识别结果。

1.6 搜索电网物资抽检风险源

将电网物资的供应链看作是一个有向集合，可以表示为

G=(V,E)

(3)

这里V和E分别代表了点和边的集合。在图G中，将矩阵A定义为它的邻接矩阵，可以表示为

(4)

给出了图G的邻接矩阵，即给出了图G的全部信息，利用矩阵A可以计算出图G的特征。按图G反方向选择能反映系统动态过程的监测参数，依次为电气量波动值：

ΔX=X-X0

(5)

式中,X和X0分别为某电网物资的电气参数以及动态过程的初始值。设定电容量波动值的最大阈值，并与式(5)的计算结果相比较，若ΔX大于设定的最大阈值，即存在质量问题，即是电网物资抽检风险源，即是电网物资抽检风险源的溯源结果。

1.7 实现电网物资抽检风险溯源防控

对电网物资抽样风险溯源结果进行分析，采取相应的风险控制措施。电网物资入库后主要对其进行跟踪和风险预警，电网物资抽检风险预警等级设置,见表1。

表1 电网物资抽检风险预警等级

在绩效考核体系中，通过日常运营数据收集、预警指标衡量、监测指标完成情况。利用已有风险评估结果建立的风险数据库，设计警情评估模型，通过预警指标的表现情况预测风险值的大小，并输出警情信号，如果警情信号在正常范围内，说明物资供应链运行情况正常警指标可继续监测；如果警情指标超出正常范围，或发展趋势不在风险允许范围，则供应链风险处于高发期，需采取预警措施，发布预警报告。另外，如果在风险应对方案库中选择的预警计划不能有效地消除风险，则管理者需要与风险管理专家组协商，制定新的风险应对计划以控制风险。在实施过程中，如有问题，需要对方案进行修改和完善;若方案实施有效，则将方案加入方案库，从而使方案库在实际操作中实现动态更新。

2 应用实验分析

为测试设计的电网物资抽检风险溯源防控技术的应用效果，设计测试实验，并分别对比风险溯源防控技术应用前后，电网物资抽检风险以及电网运行稳定性的变化情况。在实验中准备一系列电网物资设备，具体的设置情况如表2所示。

表2 电网部分物资样本设置表

准备的电网物资中部分物资样品为不合格物资，通过对电网物资的抽检，得出抽检结果如图6所示。

图6 电网物资抽检结果

在实验环境中，设置电网物资的抽检风险等级，为了证明该技术的应用效果，对比防控措施应用前后电力物资抽检风险以及电力系统运行稳定性的变化情况。除了设计的风险溯源防控技术外，还设置传统的人工风险防控技术和文献[2]中提出的基于大数据挖掘技术的风险防范技术作为实验的两个对比技术，从而凸显出设计防控技术的应用优势。经过3种防控技术的应用得出量化对比结果，如表3所示。

表3 风险溯源防控技术应用效果测试结果

从表3中可以看出，应用了设计的抽检风险溯源防控技术，电网物资的抽检风险降低了约3个等级，相比于两个对比技术风险等级更低。从电网运行稳定性方面来看，应用设计的防控技术电网故障节点的数量更少，电网运行稳定性更优。

3 总结

强化电网物资采购的风险控制是降低成本、提高效益的重要手段，因此，引入RFID电子标签，并结合多维物资数据信息生成电网物资的供应链，针对存在风险的物资执行源头搜索程序，设计并应用了电网物资抽检风险溯源防控技术，延长了电网物资的使用寿命。