摘要：“雙碳”背景下，電能質(zhì)量治理項(xiàng)目呈現(xiàn)增多的態(tài)勢(shì)，但目前關(guān)于電能質(zhì)量治理項(xiàng)目綜合效益的后評(píng)價(jià)研究較少，在一定程度上制約電能質(zhì)量控制技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用推廣。現(xiàn)有治理項(xiàng)目后評(píng)價(jià)研究存在評(píng)價(jià)指標(biāo)單一、指標(biāo)關(guān)聯(lián)性關(guān)注較少、長(zhǎng)時(shí)間尺度下數(shù)據(jù)質(zhì)量研究匱乏等問題。以服務(wù)機(jī)構(gòu)為視角，基于網(wǎng)絡(luò)分析法和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)理論，從評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建、指標(biāo)關(guān)聯(lián)度和數(shù)據(jù)質(zhì)量三個(gè)方面進(jìn)行研究，構(gòu)建長(zhǎng)時(shí)間尺度下電能質(zhì)量治理項(xiàng)目的成功度評(píng)價(jià)模型。將研究成果應(yīng)用于某機(jī)場(chǎng)行李系統(tǒng)的電能質(zhì)量治理項(xiàng)目中，得到該治理項(xiàng)目三個(gè)治理點(diǎn)的成功度等級(jí)分別為A級(jí)（72.91）、A級(jí)（68.65）、A級(jí)（68.84）。該方法可有效提高治理項(xiàng)目后評(píng)價(jià)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：電能質(zhì)量治理；項(xiàng)目后評(píng)價(jià)；ANP；成功度評(píng)價(jià)

0引言

我國(guó)電力低碳轉(zhuǎn)型對(duì)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有全局性意義[1]。隨著能源供需兩側(cè)清潔化進(jìn)程的推進(jìn)，電力系統(tǒng)中的風(fēng)、光接入比例顯著增加，呈現(xiàn)出“雙高”（高比例可再生能源接入與高比例電力電子設(shè)備應(yīng)用）特點(diǎn)[2]。同時(shí)，大規(guī)模儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、數(shù)據(jù)中心等非線性負(fù)荷接入電網(wǎng)[3-5]。將引起寬頻帶、強(qiáng)耦合等新型擾動(dòng)問題，導(dǎo)致電能質(zhì)量污染問題更加復(fù)雜和嚴(yán)峻。

目前，關(guān)于電能質(zhì)量治理項(xiàng)目后評(píng)價(jià)的研究相對(duì)較少。在評(píng)價(jià)指標(biāo)方面，盧文安[6]在考慮用戶滿意度情況下，從經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)效益、管理效益和社會(huì)效益4個(gè)維度對(duì)電能質(zhì)量同步補(bǔ)償裝置改造項(xiàng)目進(jìn)行了后評(píng)價(jià)。嚴(yán)霜[7]針對(duì)配電臺(tái)區(qū)存在的電能質(zhì)量問題，提出一種電能質(zhì)量治理方案，通過對(duì)裝置安裝后的運(yùn)行效果進(jìn)行分析，計(jì)算該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，驗(yàn)證了項(xiàng)目的可行性。劉方[8]在安裝諧波與無(wú)功補(bǔ)償治理裝置后，進(jìn)行治理前后的數(shù)據(jù)比對(duì)分析，著重對(duì)諧波治理的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析。在數(shù)據(jù)質(zhì)量方面，楊成鋼等[9]針對(duì)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)采集中存在的問題，提出一種基于優(yōu)化感知壓縮的數(shù)據(jù)采集方法。張逸等[10]基于移動(dòng)Agent技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一種新的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)管理方案，解決了現(xiàn)有監(jiān)測(cè)模式對(duì)網(wǎng)絡(luò)條件要求高、檢索效率低、可靠性差的問題；陳子輝等[11]利用電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的可靠性評(píng)估。現(xiàn)有電能質(zhì)量治理項(xiàng)目后評(píng)價(jià)研究還存在評(píng)價(jià)指標(biāo)單一、指標(biāo)關(guān)聯(lián)性關(guān)注較少、長(zhǎng)時(shí)間尺度下數(shù)據(jù)質(zhì)量研究匱乏等問題。

隨著新版《電能質(zhì)量管理辦法（暫行）》的實(shí)施，加強(qiáng)電能質(zhì)量治理項(xiàng)目綜合效益評(píng)價(jià)，可以有效促進(jìn)電能質(zhì)量控制技術(shù)的創(chuàng)新和治理項(xiàng)目的應(yīng)用推廣，改善電能質(zhì)量，助力電力低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)程的推進(jìn)。

1基本方法

1.1網(wǎng)絡(luò)分析法

網(wǎng)絡(luò)分析法（ANP）將系統(tǒng)元素分為兩部分，一部分稱為控制層，由問題目標(biāo)及決策準(zhǔn)則構(gòu)成；另一部分為網(wǎng)絡(luò)層，由所有受控制層支配的元素構(gòu)成。元素之間相互依存、支配，元素和層次間內(nèi)部不獨(dú)立，遞階層次結(jié)構(gòu)中的每個(gè)準(zhǔn)則支配的不是一個(gè)簡(jiǎn)單的內(nèi)部獨(dú)立元素，而是一個(gè)相互依存、反饋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)分析層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2成功度評(píng)價(jià)法

項(xiàng)目成功度評(píng)價(jià)需要對(duì)照項(xiàng)目立項(xiàng)階段所確定的目標(biāo)，分析實(shí)際結(jié)果與其差別，以評(píng)價(jià)項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度。成功度評(píng)價(jià)法是一種依靠專家打分，綜合各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)項(xiàng)目的成功度做出定性的結(jié)論的方法。成功度評(píng)價(jià)通常以項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度和經(jīng)濟(jì)效益分析為基礎(chǔ)，以項(xiàng)目目標(biāo)和效益為核心。項(xiàng)目的成功度評(píng)價(jià)可以分為5個(gè)等級(jí)：完全成功81～100分（AA級(jí)）、基本成功61～80分（A級(jí)）、部分成功41～60分（B級(jí)）、不成功21～40分（C級(jí)）、失敗1～20分（D級(jí)）。

2指標(biāo)體系構(gòu)建

2.1指標(biāo)維度

通過相關(guān)文獻(xiàn)材料分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，得到電能質(zhì)量治理項(xiàng)目后評(píng)價(jià)的4個(gè)一級(jí)指標(biāo)：目標(biāo)后評(píng)價(jià)、技術(shù)后評(píng)價(jià)、影響后評(píng)價(jià)和可持續(xù)后評(píng)價(jià)。

2.2指標(biāo)識(shí)別

依據(jù)構(gòu)建電能質(zhì)量治理項(xiàng)目后評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的原則，結(jié)合治理設(shè)備參數(shù)、電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范[12-20]，參考國(guó)內(nèi)外研究中關(guān)于電能質(zhì)量治理項(xiàng)目后評(píng)價(jià)的相關(guān)文獻(xiàn)[21-22]，將收集的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行歸納與整理，綜合形成18個(gè)項(xiàng)目后評(píng)價(jià)二級(jí)指標(biāo)，后評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見表1。

3基于ANP的后評(píng)價(jià)模型

3.1網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)構(gòu)

電能質(zhì)量治理項(xiàng)目后評(píng)價(jià)指標(biāo)屬性決定了各指標(biāo)并非簡(jiǎn)單的層次關(guān)系，元素組之間存在互相影響（反饋或依賴），各個(gè)元素組內(nèi)部元素也是相互關(guān)聯(lián)、相互作用關(guān)系。依據(jù)指標(biāo)關(guān)聯(lián)情況構(gòu)建電能質(zhì)量治理項(xiàng)目后評(píng)價(jià)指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，如圖2所示。各元素組和子元素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系用箭頭表示，單箭頭表示元素或子元素之間只存在單方面的影響，而雙箭頭則表示元素組或元素之間存在交叉影響，循環(huán)箭頭則表明元素組內(nèi)部子元素之間的關(guān)聯(lián)情況。

3.2后評(píng)價(jià)模型

根據(jù)指標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在Super Decisions軟件上構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)分析模型，邀請(qǐng)專家對(duì)指標(biāo)進(jìn)行打分，并進(jìn)行兩兩判斷和一致性檢驗(yàn)，若檢驗(yàn)不通過，調(diào)整判斷矩陣。同時(shí)，舍去權(quán)重小于0.01的指標(biāo)（直流側(cè)電壓B6、頻率偏差C2）后，重新計(jì)算其權(quán)重。電能質(zhì)量治理項(xiàng)目后評(píng)價(jià)模型見表2。

4長(zhǎng)時(shí)間尺度下的數(shù)據(jù)預(yù)處理

對(duì)長(zhǎng)時(shí)間尺度下的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用電能質(zhì)量治理裝置自帶通信協(xié)議和數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的電能質(zhì)量治理項(xiàng)目數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了79個(gè)治理數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、治理效果比對(duì)、歷史曲線、異常報(bào)警、報(bào)告分析、GIS等功能，并將歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于本地服務(wù)器中。

4.1數(shù)據(jù)質(zhì)量問題分析

在實(shí)際治理項(xiàng)目中，設(shè)備調(diào)試、設(shè)備故障、人員誤操作、非故障停機(jī)等外部因素，以及通信故障、網(wǎng)絡(luò)延遲、軟件缺陷等內(nèi)部因素，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)存在質(zhì)量問題，從而影響數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和可用性。對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存儲(chǔ)的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，將數(shù)據(jù)質(zhì)量問題分為以下三類。

4.1.1數(shù)據(jù)持續(xù)為零或空值

數(shù)據(jù)持續(xù)為零或空值的主要原因是該參數(shù)沒有被記錄或其值太小，可以忽略不計(jì)。以15次諧波電壓含有率（HRU15）為例，數(shù)據(jù)特征表現(xiàn)為連續(xù)采樣周期內(nèi)全部數(shù)據(jù)長(zhǎng)時(shí)間為零或存在缺口。15次諧波電壓含有率如圖3所示。

4.1.2部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失

數(shù)據(jù)丟失主要源于通信故障、網(wǎng)絡(luò)延遲和軟件缺陷等內(nèi)部因素。以3次諧波電流含有率（HRI3）為例，在設(shè)定的采樣間隔下，其數(shù)據(jù)特征表現(xiàn)為部分?jǐn)?shù)據(jù)為0或1（空值）。數(shù)據(jù)質(zhì)量問題為部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失，3次諧波電流含有率如圖4所示。

4.1.3數(shù)據(jù)異常

數(shù)據(jù)異常主要是指設(shè)備非正常運(yùn)行下，依然存在數(shù)據(jù)傳輸失真的情況。以直流側(cè)電壓（DC）為例，其數(shù)據(jù)特征表現(xiàn)為數(shù)據(jù)偏離預(yù)期值（740V）較明顯。數(shù)據(jù)質(zhì)量問題為部分?jǐn)?shù)據(jù)失真，直流側(cè)電壓如圖5所示。

4.2數(shù)據(jù)處理方法

常用的數(shù)據(jù)丟失處理方法有刪除法、加權(quán)法和插補(bǔ)法等[23]；數(shù)據(jù)去噪方法有回歸、均值平滑、離群點(diǎn)分析、小波法等[24]?？紤]治理項(xiàng)目的數(shù)據(jù)特征和評(píng)價(jià)需要，本文采用刪除法來處理上述數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，該方法操作簡(jiǎn)單，效率最高，并且能夠保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。

4.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

目前，當(dāng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量問題時(shí)，實(shí)際工程應(yīng)用中還沒有一套嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的處理方法[25]。本文統(tǒng)計(jì)分析方法主要來源于電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范等，項(xiàng)目后評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)處理方法見表3。

5案例應(yīng)用

5.1項(xiàng)目概況

行李系統(tǒng)是機(jī)場(chǎng)內(nèi)重要設(shè)施之一，它主要是確保乘客的行李能夠快速、準(zhǔn)確地從登機(jī)口裝載到飛機(jī)的貨艙，以及從飛機(jī)的貨艙順利地送到乘客目的地。一個(gè)大型機(jī)場(chǎng)行李系統(tǒng)通常由多個(gè)部分組成，包括行李傳送系統(tǒng)、行李分揀系統(tǒng)、行李安檢系統(tǒng)、行李追蹤系統(tǒng)和行李領(lǐng)取區(qū)域。行李傳送系統(tǒng)由傳送帶、轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)、斜槽組成；行李分揀系統(tǒng)由分揀機(jī)、分揀口、分揀帶組成；行李安檢系統(tǒng)由X射線安檢機(jī)、金屬探測(cè)器組成；行李追蹤系統(tǒng)由條碼掃描儀、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成；行李領(lǐng)取區(qū)域由行李轉(zhuǎn)盤、行李識(shí)別屏幕或指示牌組成。各分系統(tǒng)中帶有各式各樣的電氣化設(shè)備。如電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備（變頻器）、控制系統(tǒng)設(shè)備（PLC）、傳感器設(shè)備、安全設(shè)備、通信設(shè)備等。

某機(jī)場(chǎng)行李系統(tǒng)的所有電器設(shè)備的電源由機(jī)場(chǎng)110kV變電站經(jīng)10kV配電室降壓至0.4kV供電，0.4kV側(cè)帶有3個(gè)饋線，每段饋線有3個(gè)獨(dú)立的補(bǔ)償裝置。整個(gè)0.4kV配電系統(tǒng)中帶有大量的電機(jī)、變頻器、PLC等電器設(shè)備，導(dǎo)致整個(gè)0.4kV配電室諧波污染較大，同時(shí)因負(fù)載呈現(xiàn)容性無(wú)功特性，原有0.4kV進(jìn)線柜旁的3個(gè)無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)法正常投運(yùn)，使整個(gè)0.4kV側(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)長(zhǎng)期位于0.1～0.5之間，不滿足項(xiàng)目驗(yàn)收和使用要求。因此，諧波污染大和功率因數(shù)較低已成為該運(yùn)營(yíng)商急需解決的電能質(zhì)量問題。

5.2項(xiàng)目治理方案

目前，低壓配電系統(tǒng)常用的解決方案為安裝有源電力濾波器，改善該運(yùn)營(yíng)商電能質(zhì)量問題。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)需對(duì)東側(cè)配電室安裝6套有源電力濾波器，每個(gè)有源電力濾波器的容量為150A。

5.3不同時(shí)間尺度下的數(shù)據(jù)比對(duì)

將該項(xiàng)目的有源電力濾波器接入上述基于SCADA搭建的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間尺度下治理電能質(zhì)量指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集。根據(jù)評(píng)價(jià)值提取方法，得到該機(jī)場(chǎng)東側(cè)配電室3個(gè)治理點(diǎn)的項(xiàng)目期望值、驗(yàn)收24h值與后評(píng)價(jià)1年值。按照表3的數(shù)據(jù)處理方法，東側(cè)配電室3個(gè)治理點(diǎn)項(xiàng)目期望值、驗(yàn)收24h與后評(píng)價(jià)時(shí)1年的數(shù)據(jù)對(duì)比見表4。

5.4成功度評(píng)價(jià)結(jié)果

邀請(qǐng)專家對(duì)后評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，得到東側(cè)配電室3個(gè)治理點(diǎn)的成功度分別為A級(jí)（72.91）、A級(jí)（68.65）、A級(jí)（68.84），評(píng)價(jià)結(jié)果表示3個(gè)治理點(diǎn)的大部分目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。相對(duì)成本而言，項(xiàng)目達(dá)到了預(yù)期的效益和影響。但離完全成功（AA級(jí)）還有一定差距，項(xiàng)目存在一定改進(jìn)空間。

6結(jié)語(yǔ)

（1）基于后評(píng)價(jià)理論和相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了指標(biāo)遴選分析，最終得到了目標(biāo)后評(píng)價(jià)A、技術(shù)后評(píng)價(jià)B、影響后評(píng)價(jià)C、可持續(xù)后評(píng)價(jià)D等4個(gè)一級(jí)指標(biāo)和18個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

（2）通過指標(biāo)關(guān)聯(lián)分析，得到了評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，借助超級(jí)決策軟件 Super Decisions 計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的全局權(quán)重。二級(jí)指標(biāo)重要度排前五的分別是用戶滿意度D1、功率因數(shù)A3、項(xiàng)目可移植性D3、電壓總諧波畸變率A1、電流總諧波畸變率A2。

（3）從項(xiàng)目整體評(píng)價(jià)來看，三個(gè)治理點(diǎn)成功度均為A級(jí)（61～80分），表明項(xiàng)目成功，指標(biāo)較預(yù)期值很接近，用戶滿意度較好，項(xiàng)目推廣價(jià)值較高。結(jié)合權(quán)重系數(shù)來看，電壓總諧波畸變率A1、電流總諧波畸變率A2等兩個(gè)單一指標(biāo)得分偏低（60分以下），對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果影響較大，與項(xiàng)目目標(biāo)之間還存在較大差距，仍存在一定的提升空間。該機(jī)場(chǎng)電能質(zhì)量治理項(xiàng)目評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)偏低的關(guān)鍵因素是諧波治理效果未達(dá)預(yù)期，也影響了用戶滿意度，導(dǎo)致項(xiàng)目整體評(píng)分不高。

綜上所述，長(zhǎng)時(shí)間尺度下的項(xiàng)目后評(píng)價(jià)因評(píng)價(jià)周期能覆蓋整個(gè)運(yùn)行工況，能反應(yīng)治理項(xiàng)目的穩(wěn)定性，相比于現(xiàn)有項(xiàng)目驗(yàn)收后評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)更具代表性，更符合治理對(duì)象的實(shí)際情況，評(píng)價(jià)結(jié)果更加真實(shí)和可靠。本研究能夠更準(zhǔn)確地幫助服務(wù)機(jī)構(gòu)識(shí)別項(xiàng)目潛在的問題并分析原因，以及提出改進(jìn)措施。

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[15]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).電能質(zhì)量 供電電壓偏差：GB/T 12325—2008[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[16]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).電能質(zhì)量 電力系統(tǒng)頻率偏差：GB/T 15945—2008[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[17]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).電能質(zhì)量 電壓波動(dòng)與閃變： GB/T 12326—2008[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[18]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).電能質(zhì)量 三相電壓不平衡： GB/T 15543—2008[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[19]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：GB/T 13426—2008[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

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收稿日期：2024-12-02

作者簡(jiǎn)介：

龍劍（通信作者）（1986—），男，高級(jí)工程師，研究方向：電能質(zhì)量檢測(cè)、評(píng)估與治理。

卜煒瑋（1981—），男，博士，副教授，研究方向：工程建設(shè)、土地資源管理。

王朝俊（1991—），男，助理工程師，研究方向：電能質(zhì)量檢測(cè)。

張玉瀟（1992—），男，助理工程師，研究方向：電氣設(shè)備管理與維護(hù)。