电网公司QC小组提高AVC系统控制合格率(定稿版)

QC成果报告书PAGE28QC成果报告书QC成果报告书提高AVC系统控制合格率提高AVC系统控制合格率国网江西赣东北供电分公司国网江西赣东北供电分公司“和谐”QC小组2016年03月01日发布人：齐叶鹏PAGE1目录一、小组简介 1二、课题背景 2三、选择课题 3四、设定目标 4五、可行性分析 8六、原因分析 10七、要因确认 19八、制定对策 21九、对策实施 24十、效果检查 25十一、巩固措施29十二、总结及下一步打算30一、小组简介表1小组概况课题名称提高AVC系统控制合格率小组名称国网江西赣东北供电分公司“和谐”QC小组成立时间2014.1.1小组组长小组活动指导课题注册时间2015.9.1人均接受QC教育时数80小时注册号活动时间2015.9-2016.2次数24次课题类型现场型表2小组成员成员姓名性别年龄文化程度职务QC小组职务职称男54本科副总师顾问副高男43本科调控书记顾问副高男37本科调控副主任顾问副高男30本科调度值长顾问工程师男45专科监控班长组长高级技师/助工男32硕士自动化班长副组长技师/工程师男32硕士方式专职组员技师/工程师女38本科监控主值组员技师/助工女42专科监控专职组员高级技师/助工女32本科自动化负责人组员高级技师/助工男27本科配网主值组员助工女42本科计划专职组员高级技师/助工课题背景 随着变电站综合自动化技术的全面推广和应用，电网运行水平进入新阶段，提高电网运行自动控制率，减轻运行人员的劳动强度成为调控运行专业难点。AVC（自动电压控制系统）的引入，或可破解这一难题。AVC系统利用先进的计算机和通信技术，对电网的无功补偿设备和有载变压器的分接头进行自动调节，保证电网电压和无功分布满足要求，该系统的应用已成为改善电能质量和提高劳动生产率不可缺少的重要手段。AVC通过协调控制，全面实现区域电压、就地电压和区域无功控制三大目标。AVC系统控制合格率=AVC控制成功次数/AVC控制指令总次数。AVC系统控制合格率≥95%公司要求AVC系统控制合格率≥95%公司要求赣东北公司2015年AVC系统控制合格率为93赣东北公司2015年AVC系统控制合格率为93.24%现状症结现状症结图3-12015年3-8月份AVC系统控制合格率折线图制图人：齐叶鹏制图日期：2015年9月1日提高AVC系统控制合格率选定课题提高AVC系统控制合格率选定课题设定目标从图3-1看出，赣东北公司2015年3-8月AVC系统平均控制合格率为93.24%，按公司要求，本小组将此次活动目标定为提高AVC系统控制合格率至95.00%。图4-1活动目标柱状图制图人：制图日期：2015年9月1日可行性分析分析一：对2015年3-8月AVC控制合格率进行分析2015年赣东北公司自2月开始纳入AVC闭环控制系统的变电站有18座，剔除2月厂家调试数据，2015年3-8月的AVC闭环运行以来平均控制合格率93.24%。（见图5-1）图5-12015年赣东北公司AVC每月控制合格率制图人：制图日期：2015年9月1日分析结果：从上图可以看出，在2015年3月、6月这两个月内月均控制合格率均在95%以上，说明在我们现有条件下将月均AVC系统控制合格率达到95%是可以实现的。分析二：对已实现闭环的各变电站AVC控制合格率进行分析QC小组对2015年3-8月赣东北电网已实现闭环运行的18变电站AVC控制合格率数据进行统计，得出以下调查表：表5-1AVC控制合格率数据统计表3月4月5月6月7月8月累计成功失败成功失败成功失败成功失败成功失败成功失败成功失败合格率鄱阳131151901617019179495.18%珠湖15114217121015016198595.15%芦田18011180913018067297.10%芝田140130111209134283495.40%茶山1312306111211021085495.51%高家岭817232018017114096496.00%档岭21041401401018161395.31%何家32000192161210160104397.20%塔山25113000619011164395.52%城西2406062405021066297.06%大田41215050707115090396.77%金鹅山1102014016212019174396.10%沈家岭191301111809224084495.45%东风1618040718018061296.83%余干171252220120272151118695.16%华林岗981246934327017272372946382.35%洪家嘴32060172906116186495.56%铜锣山901001311803221074396.10%累计值42622221182321423191961337846168412293.24%合格率95.09%92.47%94.31%96.25%93.78%89.15%93.24%制表人：齐叶鹏制表日期：2015年9月1日分析结果：从表5-1可以看出，赣东北已实现AVC闭环运行的18个变电站里面控制合格率动作次数较多和失败次数较多是华林岗110kV变电站，且华林岗变3-8月总的合格率仅为82.35%。分析三：对18个变电站AVC控制合格率行统计分析对上述统计出来的18个变电站3-8月份AVC控制合格率进行统计分析：图5-2AVC控制合格率数据统计图制图人：贺小丽制图日期：2015年9月01日分析结果：从上图中可以看出华林岗AVC控制合格率较低是影响赣东北AVC控制合格率较低的主要原因，其他17个变电站AVC控制合格率都满足目标的要求。分析四：对华林岗AVC控制失败的数据进行统计调查分析QC小组为深入分析影响AVC系统控制合格率的主要因素，对2015年3-8月华林岗AVC控制失败的数据进行统计调查分析，发现影响华林岗动作失败的原因如下：主变调档失败、电容器投退失败、人工干扰、检修开环、其他。得出调查表5-2：表5-2华林岗控制失败动作次数统计表序号引发因素频数累计频数所占百分比（%）累计百分比（%）1主变调档失败282844.44%44.44%2电容器投退失败275542.86%87.3%3人工干扰5607.94%95.24%4检修开环2623.17%98.41%5其他1631.59%100.00%制表人：贺小丽制表日期：2015年9月1日图5-3华林岗变AVC系统控制失败各类因素柏拉图制图人：贺小丽制图日期：2015年9月03日分析结果：从表5-2和图5-3可以得到，3-8月华林岗AVC控制动作次数失败的主要原因是主变调档失败和电容器投退失败，占了总失败次数的87.30%。如果将华林岗AVC系统控制合格率均值由82.35%提高到95%以上，可以得出赣东北总的合格率=95.95%≥95.00%。分析得出，减少华林岗主变调档和电容器投退失败的次数能有效提高赣东北AVC系统控制合格率。综上所述：1、2015年3-8月份有2个月的AVC系统控制合格率达到95%。2、从表格数据可以看出影响AVC系统控制合格率的主要变电站是华林岗110kV变电站，其他变电站都已达到95%的要求。3、从华林岗控制失败动作次数统计表和失败各类因素占比图看出主变调档失败与电容器投退失败是导致华林岗AVC系统控制合格率偏低的主要原因；通过将华林岗AVC系统控制合格率均值由82.35%提高到95%以上，可以达到赣东北AVC控制合格率95.00%的要求。因此，我们可以通过解决华林岗变主变调档失败与电容器投退失败的问题来提高赣东北AVC系统控制合格率，此目标可行。六、原因分析为深入分析找出影响华林岗主变和电容器控制失败的主要因素，QC小组成员通过头脑风暴法从运行方式、电网设备、AVC系统等各个方面总结出了以下原因,并绘制成了系统关联图（见图6-1）：图6-1主变、电容器控制失败原因分析系统关联图制图人：张鸿魁制图日期：2015年9月3日QC小组为更深入分析影响华林岗主变调档和电容器投退失败的原因，对华林岗两台主变和四组电容器组动作数据进行调查分析，得出下述调查表：表6-1华林岗主变和电容器各失败动作次数统计表#1主变#2主变#1电容器#2电容器#3电容器#4电容器失败次数14147776占比50%50%25.93%25.93%25.93%22.22%制表人：祝云燕制表日期：2015年9月5日分析结果：从上表可以看出，华林岗两台主变和四组电容器失败动作次数较平均，所以不是单个主变和单个电容器一次设备故障原因导致的AVC系统控制失败。之后从原因分析系统关联图中，小组找出以下9个可能末端原因：未进行培训未进行考核设备消缺率低厂站端通道故障设备关联保护信号过多机房温度过高AVC系统运行故障AVC系统与OPEN3000接口进程丢失AVC定值设置不当七、要因确认从系统关联图中可以看出，造成AVC系统控制合格率低的可能因素很多，根据实际情况我们小组召开讨论分析会，制定了要因确认计划表（见表7-1）：表7-1要因确认计划表序号末端原因确认方法确认标准负责人完成时间1未进行培训查阅记录培训成绩均在80分以上2015年9月02日2未进行考核查阅记录考核率100%2015年9月02日3设备消缺率低查阅记录严重、危急缺陷消缺率达到100%2015年9月02日4厂站端通道故障查阅记录变电站通道无异常2015年9月02日5AVC系统运行故障查阅记录AVC系统无运行告警信号2015年9月02日6机房温度过高查阅记录温度在20—25度之间2015年9月02日7设备关联保护信号过多查阅记录设备关联保护信号满足运行要求（11个）2015年9月03日8AVC系统与open3000系统接口进程丢失查阅记录AVC系统与open3000系统接口进程正常运行2015年9月02日9AVC定值设置不当查阅记录AVC定值单审查2015年9月01日制表人：制表日期：2015年9月02日从以上原因分析系统图得出的9个末端原因，下面针对这些分析出的末端因素我们进行论证分析。确认一：未进行培训调控中心针对监控值班人员、自动化维护人员及变电站运维人员进行AVC系统培训成绩进行了统计，结果表7-2所示：表7-2考试、培训成绩表分数人数比例备注监控、自动化考试成绩80—85分937.5%平均成绩87.186—90分625%90以上937.5%分数人数比例备注余干维操站考试成绩80—85分938%平均成绩87.286—90分729%90以上833%制表人：祝云燕制表日期：2015年9月02日图7-1考试、培训成绩图制图人：祝云燕制图日期：2015年9月02日结论一：地区监控班、自动化运维人员及余干维操站值班人员均进行了相关培训且培训考试成绩均在80分以上。所以未进行培训不是要因。确认二：未进行考核我们抽取了2015年余干维操站人员及地区监控班、自动化主站运维人员各类考核情况，结果如下表所示：表7-3考核情况统计表考核时间（月）AVC操作考核维操站人员违章考核考勤考核合格率1100%100%100%100%2100%100%100%100%3100%100%100%100%4100%100%100%100%5100%100%100%100%6100%100%100%100%7100%100%100%100%8100%100%100%100%9100%100%100%100%10100%100%100%100%11100%100%100%100%12100%100%100%100%制表人：程燕制表日期：2015年9月02日结论二：通过对考核情况的统计，我们发现地区监控班、自动化主站运维人员责任心强，余干维操站考核也很到位。所以未进行考核不是要因。确认三：设备消缺率低我们调取设备消缺记录表，从中抽取部分消缺记录，从表中可看出华林岗#2电容器组及#2主变缺陷早在2014年就已经完成缺陷消除，刀闸位置不符的缺陷也在2015年1月份消除。表7-4消缺记录表序号变电站缺陷缺陷登记时间缺陷记录人缺陷消除人缺陷消除时间复核人1瑞洪110kVI母PT故障2014.01.05杜卫红王小平2014.02.03邓丽群2华林岗#2电容器组不能遥控2014.03.01王小平2014.03.05邓丽群3铜锣山#1主变档位不可调2014.04.28万恒薛军2014.05.07邓丽群4华林岗#2主变档位不可调2014.08.02邓丽群薛军2014.08.13邓丽群5华林岗#2电容器组9211刀闸位置主、厂站不一致2014.12.30凌小龙占飞虎2015.01.19邓丽群制表人：制表日期：2015年9月02日结论三：通过对消缺记录表的统计，我们发现运维检修部对设备缺陷的消除是及时的，华林岗在整个试运行期间无设备缺陷问题。所以设备消缺率低不是要因。确认四：厂站端通道故障变电站通道退出或者通道故障会影响主站遥控命令的下发，但是通过查询open3000中历史数据库，我们查询从2015年1月1日到2015年8月31日期间的华林岗变电站通道故障及退出情况，共查询到0条记录。图7-2open3000历史数据图制图人：制图日期：2015年9月02日结论四：从图片中可以看出，华林岗在整个2015年3-8月份都没有通道退出的情况。所以厂站端通道故障不是要因。确认五：AVC系统运行故障AVC系统有自检功能，如果AVC系统本身运行故障，系统会提示闭锁，通过调取监控班值班纪录，并未发现系统存在闭锁情况。图7-3AVC系统运行图图7-4监控值班表制图人：汪国红制图日期：2015年9月02日结论五：通过调取监控值班纪录表，发现AVC系统从投入运行至今无闭锁情况，即AVC系统无运行故障。所以AVC系统运行故障不是要因。确认六：机房温度过高末端原因确认内容标准负责人完成时间机房温度过高随机抽查3-8月份机房巡视温度抽查温度在20-28之间，过程能力指数≥1张鸿魁齐叶鹏9月02日确认过程：通过随机抽查自动化机房巡视记录，调查60组数据进行机房温度检查，抽查结果确认情况统计如下表：图7-5自动化机房巡视记录制图人：张鸿魁制图日期：2015年9月02日表7-5自动化机房巡视抽查温度表抽查号温度（℃）备注1-624.823.725.123.823.724.1最大值27.6最小值23.4极差4.2组距0.47标准偏差值1.173分布中心25.27-1223.423.924.724.524.423.913-1826.324.823.623.925.723.619-2427.626.524.425.426.824.525-3026.825.723.726.327.125.730-3624.924.627.225.726.926.137-4227.325.426.824.825.227.243-4826.424.825.625.926.225.449-5423.723.926.126.425.724.855-6023.825.124.723.624.226.5过程能力指数Cpk=1.137制表人：汪国红制表日期：2015年9月02日图7-5自动化机房巡视温度直方图图人：张鸿魁制图日期：2015年9月02日结论六：通过查看自动化机房巡视记录和抽查记录表及直方图，过程指数1.19，机房温度在合格范围之内，满足标准要求，未发现自动化机房存在温度过高情况。所以机房温度过高非要因。确认七：设备关联保护信号过多从AVC建模截图可看出，主变分接头和电容器组关联了很多保护信号和告警信号，关联的任何保护信号或者告警信号动作，主变和电容器组闭锁，从而不能正确动作。图7-6设备关联保护信号记录制图人：程燕制图日期：2015年9月02日结论七：目前AVC系统关联闭锁的II类以上所有保护信号，多达100多个，保护信号动作信号频发会导致设备闭锁，如所发保护信号不能自动复归，会导致设备长期闭锁，影响设备正常动作。所以设备关联保护信号过多是要因。确认八：AVC系统与open3000系统接口进程丢失如果AVC系统与open3000系统接口进程丢失，则AVC系统无法从open3000中读取数据，也无法通过open3000对厂站设备进行控制。通过在open3000中输入命令可检查此进程是否丢失，从图中可看出，进程正常运行。图7-7设备关联保护信号记录制图人：程燕制图日期：2015年9月02日结论八：进程正常运行，所以AVC系统与open3000系统接口丢失不是要因。确认九：AVC定值设置不当因为AVC装置的中压侧电压上限值与低压侧电压下限值不匹配，会造成AVC装置频繁动作（10kV电压低于下限值AVC动作，投入电容器组，导致35kV电压高于上限值，主变向下调档，又会造成10kV电压越下限，如此循环往复），而AVC装置厂家规定的一天的动作次数设置为主变10次，电容器组为8次，超过次数自动闭锁AVC装置，不再动作。即AVC电压上、下定值设置不当会导致主变调档和电容器投退闭锁，以及策略优先级设置不合理也会导致动作闭锁。通过查看AVC定值库和运行电压数据进行比对分析。定值：35kV下限值：34.00kV35kV上限值：37.5kV10kV下限值：10.1kV10kV上限值：10.7kV10kV35kVAVC装置是否动作10kV上限定值10kV下限定值10kV运行电压（kV）35kV运行电压（kV）35kV上限定值35kV下限定值AVC装置是否动作是10.710.19.8836.2437.534否是10.710.110.0536.6737.534否否10.710.110.1237.1137.534否否10.710.110.2437.5637.534是否10.710.110.3738.0537.534是否10.710.110.538.537.534是否10.710.110.6338.9937.534是图7-8AVC定值截图记录图7-9华林岗35kV、10kV运行电压极值制图人：程燕制图日期：2015年11月02日结论九：通过查看AVC控制电压限值和最近策略以及实际运行电压曲线，中压侧电压设置过低，低压侧电压设置过高是导致主变调档和电容器投退频繁闭锁的关键要因。经过要因确认，得出导致主变和电容器控制失败的要因是：1、设备关联保护信号过多。2、AVC定值设置不当。八、制定对策针对要因确认中找出的末端要因设备关联保护信号过多、AVC定值设置不当，小组经过优化方案最终确定采用如下对策，见表8-1：表8-1对策表序号要因对策方案目标措施负责人实施地点完成时间1设备关联保护信号过多调整AVC关联的保护信号将关联闭锁AVC系统的保护信号由100多个删减至11个研讨AVC系统闭锁相关的保护信号；二、将关联闭锁AVC系统的相关保护信号定为11个三、效果检查自动化室2015.92AVC定值设置不当调整中、低压侧电压限值更改中、低压侧电压限值，使其导致AVC控制失败次数降为零查看原AVC定值单，对限值做调整；对AVC系统内优先级做调整效果检查自动化室2015.9制表人：齐叶鹏制表日期：2015年9月2日九、对策实施实施一：调整与AVC系统闭锁相关的保护信号措施1召开AVC保护关联信号讨论会，针对AVC关联保护信号进行精简，闭锁信号主要作用是避免AVC动作时发生设备故障及扩大故障发展，应采用能自动复归的硬接点闭锁信号，不用软报文信号（软报文信息不能自动复归，会造成AVC长期闭锁）。措施2关联电容器保护动作、电容器保护装置故障、主变本体轻瓦斯、主变有载油位异常、主变重瓦斯保护动作、主变有载重瓦斯保护动作、高压侧过负荷告警、中压侧过负荷告警、低压侧过负荷告警、主变高压侧过载闭锁调压、主变中压侧过载闭锁调压这11个保护信号。图9-1AVC保护关联信号讨论会会议纪要制图人：制图时间：2015年9月2日表9-1AVC系统关联保护信号活动前后对比表活动前活动后设备主变关联信号电容器组关联信号主变关联信号电容器组关联信号数量432592动作次数11800制表人：汪国红制表日期：2015年9月2日图9-2AVC系统保护关联信号截图制图人：制图时间：2015年9月2日精简删除不相关的保护信号后，查看2015年9-11月份华林岗AVC信息闭锁数据，发现主变、电容器因保护信号闭锁次数降为0次。彻底解决了关联信号过多导致的AVC闭锁。实施二：调整中、低压侧电压限值措施1查看open3000华林岗35kV母线电压上、下限值和10kV母线运行电压上、下限值，上调35kV母线电压上限值，下调10kV电压下限值。措施2调整华林岗110kV变电站AVC动作优先级，针对10kV电压越下限但力率合格情况下，优先主变分接头动作调档，然后动作与投退电容器。图9-3AVC定值修改图制图人：程燕制图时间：2016年02月04日表9-2AVC系统定值调整前后对比表活动前活动后电压等级10kV下限35kV上限10kV下限35kV上限电压定值10.137.510.037.65动作次数360制表人：汪国红制表日期：2015年9月2日通过调整华林岗35kV电压上限、10kV电压下限AVC定值后，发现华林岗动作失败次数明显降低，试验效果良好。华林岗AVC控制合格率偏低问题得以解决。效果检查课题目标检查：QC小组实施课题活动后，对赣东北公司AVC系统控制合格率2015年9月至2015年11月份三个月的数据进行统计如下表：表10-1赣东北公司AVC控制合格率统计表月份2015.92015.102015.11平均值鄱阳95.27%95.97%95.89%95.71%珠湖97.21%96.84%97.06%97.04%芦田95.54%95.21%95.28%95.34%芝田95.19%96.08%96.76%96.01%茶山95.98%95.57%95.13%95.56%高家岭96.28%95.83%96.14%96.08%档岭95.73%96.04%96.83%96.20%何家97.41%97.18%96.81%97.13%塔山95.82%95.61%96.79%96.07%城西96.18%95.86%97.42%96.49%大田97.52%95.32%96.44%96.43%金鹅山95.92%95.74%95.82%95.83%沈家岭97.49%96.78%96.93%97.07%东风95.69%96.36%96.98%96.34%余干95.17%94.90%96.63%95.57%华林岗96.31%95.64%95.73%95.89%洪家嘴95.38%96.73%96.97%96.36%铜锣山95.91%95.62%95.69%95.74%月均值96.11%95.96%96.41%96.16%制表人：祝云燕制表时间：2015年12月11QC活动开展后，赣东北公司AVC控制合格率最低为96.16%＞95.00%，满足公司要求，实现了目标。活动前后赣东北公司AVC控制合格率见图10-1：图10-1活动前后赣东北AVC控制合格率柱状图制图人：齐叶鹏制图时间：2015年12月13日主要问题解决程度调查:活动开展后，查看华林岗控制失败动作次数后统计数据列表与之前对比如下：表10-2活动前华林岗变控制失败动作次数统计表序号引发因素频数累计频数所占百分比（%）累计百分比（%）1主变调档失败282844.44%44.44%2电容器投退失败275542.86%87.3%3人工干扰5607.94%95.24%4检修开环2623.17%98.41%5其他1631.59%100.00%表10-3活动后华林岗变控制失败动作次数统计表序号引发因素频数累计频数所占百分比（%）累计百分比（%）1检修开环2250%50%2人工干扰1325%75%3主变调档失败030%75%4电容器投退失败030%75%5其他1425%100%制表人：制表时间：2015年12月14日图10-2活动后华林岗变控制失败动作次数柏拉图制图人：齐叶鹏制图时间：2015年12月15日QC活动实施后，华林岗控制失败的主要问题主变调档失败、电容器投退失败所占比例由87.3%将低至0，主要问题已经得以解决。社会效益该项活动实施后，调查华林岗2015年9月至2015年11月份主变、电容器的动作情况以及控制合格率发现，失败次数明显减少，华林岗AVC系统控制合格率也从82.35%提高到了95.89%，整个赣东北片区AVC系统控制