基于KPI理論的配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效評(píng)價(jià)研究

李艷 許雯旸 徐杰彥 趙彪

摘要：本文基于關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)（KPI：Key Performance Indicator）理論分析了配電網(wǎng)節(jié)能改造的核心績(jī)效要素：效率、效能、效益，運(yùn)用主成分分析法、優(yōu)選判斷矩陣法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行篩選，從而構(gòu)建了綜合成效評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，并基于KPI理論提出了配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效經(jīng)濟(jì)性量化評(píng)價(jià)方法，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效的精確評(píng)價(jià)。

Abstract： Based on the Key Performance Indicator （KPI） theory， this paper analyzes the core performance factors of energy-saving retrofit of distribution network： efficiency， efficacy and benefit. The principal component analysis method and the preferred judgment matrix method are used to screen the indicators to construct the index system of comprehensive effectiveness evaluation， and based on the KPI theory， a quantitative evaluation method for the comprehensive effect economic efficiency of distribution network energy-saving transformation is put forward， and the accurate evaluation of the comprehensive effect of energy-saving transformation of distribution network is realized.

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)節(jié)能;KPI;綜合成效評(píng)價(jià);指標(biāo)體系

Key words： distribution network energy saving;KPI;comprehensive effectiveness evaluation; indicator system

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2018）36-0064-02

0? 引言

節(jié)能減排是全球應(yīng)對(duì)能源與環(huán)境危機(jī)的共識(shí)，是我國(guó)能源發(fā)展的基本國(guó)策。開(kāi)展配電網(wǎng)節(jié)能降損工作，有力推動(dòng)電網(wǎng)電能損耗有效降低，提高了電網(wǎng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，促進(jìn)了電網(wǎng)事業(yè)低碳、綠色、和諧發(fā)展。配電網(wǎng)節(jié)能降損是一個(gè)重要的生產(chǎn)及管理性問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)展大量研究工作，其中主要集中在傳統(tǒng)的理論線損計(jì)算、節(jié)能降損設(shè)備及工程實(shí)施研究。國(guó)內(nèi)外對(duì)電網(wǎng)項(xiàng)目評(píng)價(jià)研究較多，主要集中在電網(wǎng)基建、生產(chǎn)技改項(xiàng)目的后評(píng)價(jià)及單一效果評(píng)價(jià)方面。然而，針對(duì)配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效的評(píng)價(jià)體系尚不完善，基于配電網(wǎng)節(jié)能改造項(xiàng)目的多類(lèi)型特性、多產(chǎn)出特性，科學(xué)適用的評(píng)價(jià)體系與評(píng)價(jià)方法比較欠缺。

關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)（KPI：Key Performance Indicator）理論用于衡量生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的核心績(jī)效要素，突出關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)。基于KPI理論構(gòu)建配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效評(píng)價(jià)的科學(xué)的指標(biāo)體系，提出配電網(wǎng)節(jié)能改造績(jī)效量化評(píng)價(jià)方法，為綜合提升配電網(wǎng)節(jié)能改造技術(shù)與管理體系完善、支撐科學(xué)決策與合理評(píng)估提供理論指導(dǎo)與實(shí)踐參考。

1? 配電網(wǎng)節(jié)能改造關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)挖掘

配電網(wǎng)節(jié)能改造是深化電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建設(shè)、推進(jìn)節(jié)能降損技術(shù)與綜合管理創(chuàng)新的實(shí)踐，是提升配電網(wǎng)供電安全可靠性與經(jīng)濟(jì)性的重要工作，最終目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)降損增效。由此可見(jiàn)，配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效首要突出的是節(jié)能改造效果，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)分析與信息化水平提升、節(jié)約能源與降低損耗等兩方面。因此，配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效的關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)之一是效能提升。同時(shí)，效能提升能夠帶來(lái)以下兩方面成效：一方面是效益提升，能夠提升管理成效，帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益等綜合效益;另一方面是效率提升，主要從電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行和安全可靠?jī)煞矫骟w現(xiàn)，這個(gè)層面主要體現(xiàn)配電網(wǎng)節(jié)能改造項(xiàng)目對(duì)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行指標(biāo)方面的影響。因此，總結(jié)歸納配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)如表1所示。

2? 配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)分析結(jié)果，首先從生產(chǎn)運(yùn)行、安全與可靠、數(shù)據(jù)與信息化、節(jié)能與降損、管理與效益等5個(gè)方面構(gòu)建配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效的“指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)”;然后，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用主成分分析法進(jìn)行指標(biāo)約簡(jiǎn)與篩選，基于優(yōu)選判斷矩陣?yán)碚撨M(jìn)行指標(biāo)適用性評(píng)價(jià)與篩選;最后建立起配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。

2.1 基于主成分分析法的指標(biāo)歸集約簡(jiǎn)與篩選

主成分分析是利用數(shù)學(xué)上降維的思想，通過(guò)分析各個(gè)指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系，把多個(gè)指標(biāo)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為包含眾多信息的幾個(gè)主成分來(lái)簡(jiǎn)化研究問(wèn)題。主成分分析法的目的是用較少的變量去解釋原來(lái)資料中的大部分變量，將我們手中許多相關(guān)性很高的變量轉(zhuǎn)化成彼此相互獨(dú)立或不相關(guān)的變量，最后形成綜合代表性指標(biāo)，約簡(jiǎn)指標(biāo)數(shù)量，提升指標(biāo)綜合性及對(duì)標(biāo)開(kāi)展的可操作性。配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效示例如圖1所示。

2.2 基于優(yōu)選判斷矩陣法的指標(biāo)適用性評(píng)價(jià)與篩選

運(yùn)用優(yōu)選判斷矩陣法進(jìn)行指標(biāo)適用性評(píng)價(jià)，從綜合代表性、可計(jì)量性、可對(duì)比性、可替代性、綜合引導(dǎo)性五個(gè)方面進(jìn)行指標(biāo)適用性綜合評(píng)價(jià)分析，對(duì)每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行適用性雷達(dá)圖測(cè)評(píng)，基本原理如圖2所示。

由此，采用優(yōu)選判斷矩陣法對(duì)電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行適用性評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)，部分成效指標(biāo)適用性分析表2所示。

2.3 綜合成效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

基于主成分分析法的指標(biāo)歸集約簡(jiǎn)與篩選，結(jié)合優(yōu)選判斷矩陣法指標(biāo)適用性評(píng)價(jià)分析，開(kāi)展多次專(zhuān)家討論論證與分析，為綜合提升綜合成效評(píng)價(jià)的可操作性、引領(lǐng)性，構(gòu)建了配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效評(píng)價(jià)的三級(jí)指標(biāo)體系，具體包括5個(gè)一級(jí)指標(biāo)、10個(gè)二級(jí)指標(biāo)和46個(gè)三級(jí)指標(biāo)。

3? 基于KPI理論的經(jīng)濟(jì)性量化評(píng)價(jià)

通過(guò)配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效指標(biāo)體系構(gòu)建分析，此類(lèi)項(xiàng)目的主要“績(jī)效”在于降低損耗、節(jié)約電量、提升供電安全可靠性、增強(qiáng)供電能力等，因此，重點(diǎn)從節(jié)能降損、增供提效、安全可靠等方面提煉經(jīng)濟(jì)性量化關(guān)鍵指標(biāo)。節(jié)能降損等生產(chǎn)運(yùn)行效果可以從節(jié)能電量直接體現(xiàn)，增供提效方面可以從增供電量水平進(jìn)行衡量，可靠性提升可以從可靠性效益角度量化，因此重點(diǎn)分析節(jié)能電量經(jīng)濟(jì)效益、增供電量經(jīng)濟(jì)效益、可靠性經(jīng)濟(jì)效益三個(gè)關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)，指標(biāo)計(jì)算公式如下：

節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益=節(jié)能電量*平均銷(xiāo)售電價(jià)（a）

增供經(jīng)濟(jì)效益=增供電量*平均銷(xiāo)售電價(jià)（b）

可靠性經(jīng)濟(jì)效益=Σ（改造前可靠性損失電量比例–改造后可靠性損失電量比例）*改造后供電量*單位電量停電損失（c）

公式（a）節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益分析適用于節(jié)能改造前后具有節(jié)能電量增加效果的項(xiàng)目，例如線路損耗顯著降低等。公式（b）增供經(jīng)濟(jì)效益分析適用于節(jié)能改造前后具有增供電量增加效果的項(xiàng)目。公式（c）可靠性效益是指配電網(wǎng)節(jié)能改造后供電可靠性具有提升的效果，為供電企業(yè)多供的電量以及減少預(yù)安排停電和故障停電給用戶避免的停電損失。其中，節(jié)能電量=能耗基準(zhǔn)電量*節(jié)電率，能耗基準(zhǔn)電量為節(jié)能范圍內(nèi)電網(wǎng)節(jié)能改造前一年供電量的統(tǒng)計(jì)值，節(jié)電率為節(jié)電量占上述供電量的比例的統(tǒng)計(jì)值;增供電量=增供負(fù)荷*負(fù)荷平均利用小時(shí)數(shù);平均銷(xiāo)售電價(jià)為節(jié)能范圍內(nèi)各電壓等級(jí)電網(wǎng)的平均銷(xiāo)售電價(jià);各電壓等級(jí)電網(wǎng)可靠損失電量比例=各電壓等級(jí)電網(wǎng)可靠性損失電量/該電壓等級(jí)網(wǎng)供電量（指標(biāo)按理論最大值計(jì)算）。

4? 結(jié)語(yǔ)

配電網(wǎng)節(jié)能改造項(xiàng)目綜合成效的系統(tǒng)化、全面化評(píng)價(jià)，對(duì)項(xiàng)目的立項(xiàng)決策、科學(xué)規(guī)劃、過(guò)程控制、建設(shè)目標(biāo)分析與評(píng)價(jià)具有重要意義。

通過(guò)系統(tǒng)梳理總結(jié)已有理論方面相關(guān)成效評(píng)估研究成果，基于KPI分析理論提煉了配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)：效率、效能與效益，綜合反映生產(chǎn)運(yùn)行、安全可靠、節(jié)能降損等綜合效果。

從全要素、多產(chǎn)出等視角進(jìn)行了配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效梳理與總結(jié)，構(gòu)建綜合成效評(píng)價(jià)指標(biāo)庫(kù)，并基于優(yōu)選判斷矩陣法進(jìn)行了指標(biāo)適用性分析，總結(jié)篩選了三級(jí)成效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，為綜合成效評(píng)價(jià)分析與實(shí)施提供了支撐。

最后，提出了基于KPI分析理論的配電網(wǎng)節(jié)能改造綜合成效經(jīng)濟(jì)性量化評(píng)價(jià)方法，確定了節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益、增供經(jīng)濟(jì)效益、可靠性經(jīng)濟(jì)效益等關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)節(jié)能改造在節(jié)能降損、增供提效、安全可靠等方面績(jī)效的精確評(píng)價(jià)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張愷凱，楊秀媛，卜從容，茹偉，劉成君，楊陽(yáng)，陳瑤.基于負(fù)荷實(shí)測(cè)的配電網(wǎng)理論線損分析及降損對(duì)策[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013（S1）：92-97.

[2]魏超峰，李瓊林，蔣建東，唐鈺政，王純.計(jì)及諧波因素的配電網(wǎng)損耗量化計(jì)算與建模仿真[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2018（01）：53-58.

[3]李濱，杜孟遠(yuǎn)，韋維，韋化.基于準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的智能配電網(wǎng)理論線損計(jì)算[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2014（11）：122-128.

[4]楊紅杰.供電企業(yè)技改項(xiàng)目后評(píng)價(jià)方法及實(shí)證研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2013.

[5]王敬敏，施婷.智能配電網(wǎng)評(píng)估指標(biāo)體系的構(gòu)建[J].華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（6）：65-70.

[6]王宗耀，蘇浩益.配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性成本效益分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014（6）：98-103.