Research on Comprehensive Effectiveness Evaluation of Energy Efficiency Reconstruction
of Distribution Network Based on KPI Theory
李艳① LI Yan；许雯旸① XU Wen-yang；徐杰彦① XU Jie-yan；赵彪① ZHAO Biao；
贾容达① JIA Rong-da；陈韬① CHEN Tao；刘文安② LIU Wen-an；吕东飞② LV Dong-fei
（①国网（北京）节能设计研究院有限公司，北京 100052；②国网淄博供电公司，淄博 370303）
（①State Grid （Beijing） Energy Saving Design and Research Institute Co.，Ltd.，Beijing 100052，China；
②State Grid Zibo Power Supply Company，Zibo 370303，China）
摘要：本文基于关键绩效指标（KPI：Key Performance Indicator）理论分析了配电网节能改造的核心绩效要素：效率、效能、效益，运用主成分分析法、优选判断矩阵法对指标进行筛选，从而构建了综合成效评价的指标体系，并基于KPI理论提出了配电网节能改造综合成效经济性量化评价方法，实现配电网节能改造综合成效的精确评价。
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.
关键词：配电网节能；KPI；综合成效评价；指标体系
Key words: distribution network energy saving；KPI；comprehensive effectiveness evaluation; indicator system
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）36-0064-02
0 引言
节能减排是全球应对能源与环境危机的共识，是我国能源发展的基本国策。开展配电网节能降损工作，有力推动电网电能损耗有效降低，提高了电网企业经济运行水平，促进了电网事业低碳、绿色、和谐发展。配电网节能降损是一个重要的生产及管理性问题，国内外已开展大量研究工作，其中主要集中在传统的理论线损计算、节能降损设备及工程实施研究。国内外对电网项目评价研究较多，主要集中在电网基建、生产技改项目的后评价及单一效果评价方面。然而，针对配电网节能改造综合成效的评价体系尚不完善，基于配电网节能改造项目的多类型特性、多产出特性，科学适用的评价体系与评价方法比较欠缺。
关键绩效指标（KPI：Key Performance Indicator）理论用于衡量生产经营活动的核心绩效要素，突出关键绩效指标。基于KPI理论构建配电网节能改造综合成效评价的科学的指标体系，提出配电网节能改造绩效量化评价方法，为综合提升配电网节能改造技术与管理体系完善、支撑科学决策与合理评估提供理论指导与实践参考。
1 配电网节能改造关键绩效指标挖掘
配电网节能改造是深化电网网架结构建设、推进节能降损技术与综合管理创新的实践，是提升配电网供电安全可靠性与经济性的重要工作，最终目标是为了实现配电网降损增效。由此可见，配电网节能改造综合成效首要突出的是节能改造效果，主要体现在数据分析与信息化水平提升、节约能源与降低损耗等两方面。因此，配电网节能改造综合成效的关键绩效指标之一是效能提升。同时，效能提升能够带来以下两方面成效：一方面是效益提升，能够提升管理成效，带来经济效益和社会效益等综合效益；另一方面是效率提升，主要从电网生产运行和安全可靠两方面体现，这个层面主要体现配电网节能改造项目对于电网结构以及运行指标方面的影响。因此，总结归纳配电网节能改造综合成效关键绩效指标如表1所示。
2 配电网节能改造综合成效指标体系构建
根据配电网节能改造综合成效关键绩效指标分析结果，首先从生产运行、安全与可靠、数据与信息化、节能与降损、管理与效益等5个方面构建配电网节能改造综合成效的“指标数据库”；然后，在此基础上运用主成分分析法进行指标约简与筛选，基于优选判断矩阵理论进行指标适用性评价与筛选；最后建立起配电网节能改造综合成效评价的指标体系。
2.1 基于主成分分析法的指标归集约简与筛选
主成分分析是利用数学上降维的思想，通过分析各个指标之间的相关关系，把多个指标问题转化为包含众多信息的几个主成分来简化研究问题。主成分分析法的目的是用较少的变量去解释原来资料中的大部分变量，将我们手中许多相关性很高的变量转化成彼此相互独立或不相关的变量，最后形成综合代表性指标，约简指标数量，提升指标综合性及对标开展的可操作性。配电网节能改造综合成效示例如图1所示。
2.2 基于优选判断矩阵法的指标适用性评价与筛选
运用优选判断矩阵法进行指标适用性评价，从综合代表性、可计量性、可对比性、可替代性、综合引导性五个方面进行指标适用性综合评价分析，对每个指标进行适用性雷达图测评，基本原理如图2所示。
由此，采用优选判断矩阵法对电网节能改造综合成效评价指标数据库进行适用性评价统计，部分成效指标适用性分析表2所示。
2.3 综合成效评价指标体系构建
基于主成分分析法的指标归集约简与筛选，结合优选判断矩阵法指标适用性评价分析，开展多次专家讨论论证与分析，为综合提升综合成效评价的可操作性、引领性，构建了配电网节能改造综合成效评价的三级指标体系，具体包括5个一级指标、10个二级指标和46个三级指标。
3 基于KPI理论的经济性量化评价
通过配电网节能改造综合成效指标体系构建分析，此类项目的主要“绩效”在于降低损耗、节约电量、提升供电安全可靠性、增强供电能力等，因此，重点从节能降损、增供提效、安全可靠等方面提炼经济性量化关键指标。节能降损等生产运行效果可以从节能电量直接体现，增供提效方面可以从增供电量水平进行衡量，可靠性提升可以从可靠性效益角度量化，因此重点分析节能电量经济效益、增供电量经济效益、可靠性经济效益三个关键绩效指标，指标计算公式如下：
节能经济效益=节能电量*平均销售电价（a）
增供经济效益=增供电量*平均销售电价（b）
可靠性经济效益=Σ（改造前可靠性损失电量比例–改造后可靠性损失电量比例）*改造后供电量*单位电量停电损失（c）
公式（a）节能经济效益分析适用于节能改造前后具有节能电量增加效果的项目，例如线路损耗显著降低等。公式（b）增供经济效益分析适用于节能改造前后具有增供电量增加效果的项目。公式（c）可靠性效益是指配电网节能改造后供电可靠性具有提升的效果，为供电企业多供的电量以及减少预安排停电和故障停电给用户避免的停电损失。其中，节能电量=能耗基准电量*节电率，能耗基准电量为节能范围内电网节能改造前一年供电量的统计值，节电率为节电量占上述供电量的比例的统计值；增供电量=增供负荷*负荷平均利用小时数；平均销售电价为节能范围内各电压等级电网的平均销售电价；各电压等级电网可靠损失电量比例=各电压等级电网可靠性损失电量/该电压等级网供电量（指标按理论最大值计算）。
4 结语
配电网节能改造项目综合成效的系统化、全面化评价，对项目的立项决策、科学规划、过程控制、建设目标分析与评价具有重要意义。
通过系统梳理总结已有理论方面相关成效评估研究成果，基于KPI分析理论提炼了配电网节能改造综合成效关键绩效指标：效率、效能与效益，综合反映生产运行、安全可靠、节能降损等综合效果。
从全要素、多产出等视角进行了配电网节能改造综合成效梳理与总结，构建综合成效评价指标库，并基于优选判断矩阵法进行了指标适用性分析，总结筛选了三级成效评价指标体系，为综合成效评价分析与实施提供了支撑。
最后，提出了基于KPI分析理论的配电网节能改造综合成效经济性量化评价方法，确定了节能经济效益、增供经济效益、可靠性经济效益等关键绩效指标，实现配电网节能改造在节能降损、增供提效、安全可靠等方面绩效的精确评价。
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