付學(xué)謙 ，孫宏斌 ，郭慶來 ，張秀容

（1.清華大學(xué) 電機(jī)系 電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084；2.北京航空航天大學(xué) 電子信息工程學(xué)院，北京 100191）

0 引言

2010年，山東大學(xué)于慎航等使用能源互聯(lián)網(wǎng)的概念，定義了融合大量分布式可再生能源發(fā)電裝置和分布式儲(chǔ)能裝置的配電網(wǎng)［1］。但其提出的互聯(lián)網(wǎng)概念，仍然局限于電能這一單一能源，具有一定的局限性。中國電力科學(xué)研究院周海明等提出了能源互聯(lián)網(wǎng)是多能源供給系統(tǒng)［2］，可以向用戶供電、供熱和供冷等。即廣義的能源互聯(lián)網(wǎng)，可以包括熱能、動(dòng)能和化學(xué)能等其他形式的能源，融合了電力傳輸網(wǎng)、電氣化交通網(wǎng)和天然氣網(wǎng)等［3］。電網(wǎng)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是相互學(xué)習(xí)的過程，相比傳統(tǒng)電網(wǎng)，能源互聯(lián)網(wǎng)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上與互聯(lián)網(wǎng)更加相似［4］。文獻(xiàn)［5］以北京延慶作為示范區(qū)，從能源生產(chǎn)、配送、消費(fèi)、管理和運(yùn)營4個(gè)方面設(shè)計(jì)了能源互聯(lián)網(wǎng)的功能體系。文獻(xiàn)［6］基于全球能源互聯(lián)網(wǎng)和配電能源互聯(lián)網(wǎng)提出了虛擬電力系統(tǒng)和配電能源互聯(lián)網(wǎng)。文獻(xiàn)［7］基于主動(dòng)配電網(wǎng)提出城市能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)，指出能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)用戶側(cè)的運(yùn)行管理技術(shù)是能源互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行和管理的關(guān)鍵內(nèi)容。在能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)用戶側(cè)對(duì)冷熱負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)［8］、協(xié)調(diào)優(yōu)化控制［9］、使用柔性直流技術(shù)［10］和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)［11］等可以實(shí)現(xiàn)電、氣、冷、熱能量的優(yōu)化綜合利用，進(jìn)而提高可再生能源利用率和能源效率。能源互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為當(dāng)前國際學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的新焦點(diǎn)，也是能源行業(yè)繼智能電網(wǎng)后又一前沿發(fā)展方向和重要課題［12-13］。

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)和其他能源系統(tǒng)的運(yùn)行管理是分開的，電能質(zhì)量綜合評(píng)估只面向單一的電力系統(tǒng)。電能質(zhì)量綜合評(píng)估方法［14-24］主要是得出代表優(yōu)劣的綜合指標(biāo)值或評(píng)定等級(jí)，對(duì)電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)理論研究以及電能質(zhì)量管理體系建設(shè)起到了重要作用。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)和供熱供冷系統(tǒng)的耦合度不斷增強(qiáng)，形成冷熱電綜合能源系統(tǒng)。能源互聯(lián)網(wǎng)中大量接入風(fēng)電、光電、冷熱電三聯(lián)供裝置等分布式能源會(huì)帶來電能質(zhì)量和供熱供冷質(zhì)量問題。單一能源質(zhì)量評(píng)估（如電能質(zhì)量或供暖質(zhì)量）不能體現(xiàn)冷熱電綜合能源系統(tǒng)供能的總體質(zhì)量情況。能源互聯(lián)網(wǎng)中的管理主體由傳統(tǒng)的單一電力供應(yīng)商轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合能源供應(yīng)商。電能質(zhì)量評(píng)估對(duì)電力市場(chǎng)環(huán)境下的按質(zhì)定價(jià)具有重要意義，而對(duì)于有冷熱電耦合交易的能源互聯(lián)網(wǎng)綜合能源市場(chǎng)具有明顯的局限性。電能質(zhì)量評(píng)估可以激勵(lì)綜合能源供應(yīng)商主動(dòng)處理電能質(zhì)量問題，而無法兼顧供暖供冷質(zhì)量。綜合能源供應(yīng)商需要充分考慮冷熱電能源生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。污染物排放對(duì)環(huán)境的危害是能源互聯(lián)網(wǎng)供能質(zhì)量綜合評(píng)估工作中不可缺少的重要內(nèi)容。

能源互聯(lián)網(wǎng)供能質(zhì)量綜合評(píng)估實(shí)質(zhì)上是以國家標(biāo)準(zhǔn)和政策為依據(jù)，對(duì)冷熱電綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行水平、供應(yīng)能力和污染狀況進(jìn)行的綜合評(píng)價(jià)，具有以下幾個(gè)方面的重要意義：（1）將供冷、供熱、供電質(zhì)量看作一個(gè)整體進(jìn)行綜合評(píng)估，可以從總體上量化電力、熱力、燃?xì)鈹_動(dòng)造成的影響和損失；（2）有效地激勵(lì)綜合能源供應(yīng)商與用戶共同維護(hù)能源互聯(lián)網(wǎng)供能質(zhì)量環(huán)境，同時(shí)為多種能源（電、冷、熱）聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行和互補(bǔ)協(xié)同提供依據(jù)；（3）控制能源生產(chǎn)中的污染物排放量，提高清潔能源的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和建設(shè)積極性；（4）可以提升能源市場(chǎng)的透明度，對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)綜合能源市場(chǎng)中的冷熱電耦合交易研究具有重要作用。

本文基于大氣污染防治條例、國家電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、國家室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，建立了考慮電能質(zhì)量、空氣質(zhì)量和污染物排放因素的能源互聯(lián)網(wǎng)供能質(zhì)量綜合評(píng)估架構(gòu)，采用動(dòng)態(tài)加權(quán)函數(shù)分別計(jì)算電能質(zhì)量和空氣質(zhì)量的綜合指標(biāo)，采用二維懲罰函數(shù)計(jì)算排污費(fèi)指標(biāo)和價(jià)格懲罰指標(biāo)。根據(jù)計(jì)算的電能質(zhì)量綜合指標(biāo)、空氣質(zhì)量綜合指標(biāo)、排污費(fèi)指標(biāo)和價(jià)格懲罰指標(biāo)，采用突變決策理論計(jì)算綜合指標(biāo)數(shù)值，采用自組織特征映射網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行等級(jí)評(píng)估，綜合指標(biāo)數(shù)值評(píng)估和等級(jí)評(píng)估結(jié)果可以起到相互驗(yàn)證的作用。

1 評(píng)估架構(gòu)

傳統(tǒng)的冷、熱、電等分屬不同的公司和行業(yè)管理，不同管理主體面臨的供能質(zhì)量問題不同。即使是電力行業(yè)，也分為發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)2個(gè)不同的管理主體。發(fā)電企業(yè)關(guān)注污染物排放指標(biāo)限值，而電網(wǎng)企業(yè)則沒有環(huán)境方面的硬性約束指標(biāo)。在能源互聯(lián)網(wǎng)中，會(huì)出現(xiàn)同時(shí)管理幾類能源的公司向用戶提供清潔的冷熱電能源。在能源互聯(lián)網(wǎng)中存在3個(gè)方面的參與主體：用戶、政府和綜合能源供應(yīng)商，如圖1所示。

圖1 能源互聯(lián)網(wǎng)參與主體Fig.1 Participants of energy internet

在能源互聯(lián)網(wǎng)中，綜合能源供應(yīng)商不僅需要提供優(yōu)質(zhì)的電能，還要改善建筑物內(nèi)的空氣質(zhì)量，并降低鍋爐大氣污染物排放量。能源互聯(lián)網(wǎng)用戶需要對(duì)綜合能源質(zhì)量做出全面的評(píng)估，以促進(jìn)綜合能源供應(yīng)商全面提高優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。政府制定國家標(biāo)準(zhǔn)和政策，為判斷綜合能源供應(yīng)商的供電、供冷、供熱質(zhì)量提供依據(jù)，并對(duì)排放的污染物進(jìn)行監(jiān)管。因此，能源互聯(lián)網(wǎng)供能質(zhì)量綜合評(píng)估架構(gòu)可以包括電能質(zhì)量、空氣質(zhì)量和污染物排放3個(gè)方面的因素，如圖2所示。

我國電能質(zhì)量、空氣質(zhì)量和污染物排放的國家標(biāo)準(zhǔn)都很完善，各項(xiàng)指標(biāo)都有具體的限制值。

（1）電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。我國現(xiàn)有的8項(xiàng)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)電壓偏差（GB／T 12325—2008）、電壓暫降與短時(shí)中斷（GB／T 30317—2013）、三相電壓不平衡（GB／T15543—2008）、頻率偏差（GB／T15945—2008）、電壓波動(dòng)與閃變（GB／T 12326—2008）、諧波（GB／T 14549—1993）、間諧波（GB／T 24337—2009）、暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓（GB／T 18481—2001）的指標(biāo)值進(jìn)行限定［25］。

圖2 能源互聯(lián)網(wǎng)供能質(zhì)量綜合評(píng)估架構(gòu)Fig.2 Architecture of comprehensive energy quality evaluation for energy internet

（2）室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 GB／T 18883—2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了室內(nèi)空氣質(zhì)量參數(shù)及檢驗(yàn)方法，本文選擇與供熱供冷質(zhì)量相關(guān)的物理性指標(biāo)進(jìn)行研究。

（3）污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。2014年國家環(huán)境保護(hù)部和國家質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布GB 13271—2014《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，增加了燃煤鍋爐氮氧化物和汞及其化合物的排放限值，提高了各項(xiàng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。在用鍋爐和新建鍋爐執(zhí)行不同標(biāo)準(zhǔn)，大氣污染物排放濃度限值的指標(biāo)有顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物和煙氣黑度。

2 評(píng)估方法

2.1 動(dòng)態(tài)加權(quán)函數(shù)

目前的電能質(zhì)量評(píng)估方法在求取指標(biāo)權(quán)重系數(shù)時(shí)往往采用定權(quán)重的方法，沒有體現(xiàn)單項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)值在國家標(biāo)準(zhǔn)的合格范圍內(nèi)和范圍外的區(qū)別。當(dāng)單項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)越限時(shí)，該指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)應(yīng)該增大，進(jìn)而對(duì)綜合評(píng)估值產(chǎn)生破壞性影響。而對(duì)于有一項(xiàng)或幾項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)不合格的情況，合格的指標(biāo)值對(duì)評(píng)估結(jié)果影響會(huì)很小，進(jìn)而計(jì)算時(shí)需要相對(duì)較小的權(quán)重系數(shù)。

根據(jù)國家電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，電能質(zhì)量和供熱供冷通風(fēng)質(zhì)量每一項(xiàng)指標(biāo)都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值，只要有一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)不合格就需要進(jìn)行治理。計(jì)算指標(biāo)權(quán)重時(shí)，要考慮到存在指標(biāo)不合格的評(píng)估對(duì)象的成績要顯著差于單項(xiàng)指標(biāo)都合格的情況，不合格的指標(biāo)數(shù)量越多則評(píng)估結(jié)果越差，即不合格指標(biāo)數(shù)量比指標(biāo)本身的值對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響更大。同時(shí)要考慮到除了不合格和合格本身的差別外，同屬于合格或不合格的質(zhì)量指標(biāo)在數(shù)值上也存在不同。

指標(biāo)xij對(duì)于綜合評(píng)價(jià)效果的影響隨著偏離最優(yōu)額定值的差值增大而增大，第i個(gè)評(píng)估對(duì)象的指標(biāo)不合格的數(shù)量對(duì)權(quán)重系數(shù)值有著決定性的影響?？梢詫㈦娔苜|(zhì)量和供熱供冷通風(fēng)質(zhì)量指標(biāo)的動(dòng)態(tài)權(quán)重函數(shù)表示為：

其中，wij為第i個(gè)評(píng)估對(duì)象的第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)；xij為第 i個(gè)評(píng)估對(duì)象的第j個(gè)指標(biāo)的數(shù)值；xnom，j為第j個(gè)指標(biāo)的額定最優(yōu)值；xbou，j為第j個(gè)指標(biāo)的限值，對(duì)于兩邊界情況該限值為靠近的邊界值；Ni為第i個(gè)評(píng)估對(duì)象中電能質(zhì)量或空氣質(zhì)量不合格的指標(biāo)數(shù)量。式（1）中計(jì)算合格和不合格情況分別采用sin函數(shù)和指數(shù)函數(shù)，可以體現(xiàn)出指標(biāo)合格和不合格對(duì)權(quán)重影響的差異性，不合格指標(biāo)的權(quán)重會(huì)隨越限程度的增加而快速增加。

2.2 二維懲罰函數(shù)

《江蘇省大氣污染防治條例》第13條規(guī)定排污單位應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定繳納排污費(fèi)；第33條規(guī)定對(duì)能耗超過限額標(biāo)準(zhǔn)或者排放重點(diǎn)大氣污染物超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，實(shí)行水、電、氣差別化價(jià)格政策。參考該條例，自適應(yīng)的懲罰函數(shù)分為排放重點(diǎn)大氣污染物超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的懲罰函數(shù)和排污費(fèi)懲罰函數(shù)。排污費(fèi)懲罰函數(shù) φi（x）和價(jià)格懲罰函數(shù) gi（x）分別為：

其中，cj為單位污染物排放費(fèi)用，不同類別污染物費(fèi)用不同；k為能耗超過限額標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)；ln函數(shù)表示價(jià)格懲罰度隨著超標(biāo)比例的增長情況，式（3）可以根據(jù)實(shí)際政策進(jìn)行調(diào)整和變化；lk為不同污染物超標(biāo)對(duì)價(jià)格懲罰的相對(duì)程度，設(shè)lk=1。

2.3 突變決策理論

突變級(jí)數(shù)法［26］評(píng)估對(duì)象中矛盾的方面設(shè)置為控制變量，不需要給出其具體計(jì)算權(quán)重就可以歸一化為狀態(tài)變量形式的質(zhì)態(tài)，體現(xiàn)了指標(biāo)的相對(duì)重要性。4種最常見的初等突變模型有折疊型突變、尖點(diǎn)型突變、燕尾型突變和蝴蝶型突變，數(shù)學(xué)模型和多維模糊隸屬函數(shù)分別為：

其中，f（x）為勢(shì)函數(shù)；x 為狀態(tài)變量；a、b、c 和 d 為控制變量；xa、xb、xc、xd分別為對(duì)應(yīng)于 a、b、c、d 的 x 的取值。計(jì)算總突變隸屬函數(shù)時(shí)，采用互補(bǔ)指標(biāo)求平均值、非互補(bǔ)指標(biāo)求最小值的原則?？梢哉J(rèn)為電能質(zhì)量比供熱供冷通風(fēng)質(zhì)量重要，由于優(yōu)質(zhì)的電能和優(yōu)質(zhì)的空氣質(zhì)量存在明顯的關(guān)系，選擇平均值原則計(jì)算總突變隸屬函數(shù)。

2.4 自組織網(wǎng)絡(luò)聚類

自組織特征映射（SOFM）網(wǎng)絡(luò)［27］根據(jù)樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)并調(diào)整自身的權(quán)重達(dá)到學(xué)習(xí)的目的，神經(jīng)元個(gè)數(shù)和訓(xùn)練步數(shù)越多，聚類準(zhǔn)確率越高，訓(xùn)練步驟如下。

（1）初始化。權(quán)值設(shè)定為較小的隨機(jī)值，輸入向量ω和權(quán)值λ歸一化，選取神經(jīng)元的臨近集合S。

其中，‖ω‖和‖λ‖分別為輸入向量和權(quán)值的歐幾里得范數(shù)。

（2）找到最小歐氏距離的神經(jīng)元。

（3）給出一個(gè)鄰域集合 Slin。

（4）利用Kohonen規(guī)則修正神經(jīng)元和權(quán)值，其中η為學(xué)習(xí)速率。

（5）更新學(xué)習(xí)速率η和拓?fù)溧徲?，重新歸一化權(quán)值。達(dá)到最大迭代次數(shù)后輸出計(jì)算結(jié)果。

2.5 計(jì)算流程

綜合考慮了電能質(zhì)量、空氣質(zhì)量和污染物排放因素的能源互聯(lián)網(wǎng)供能質(zhì)量綜合評(píng)估流程見圖3。

圖3 質(zhì)量綜合評(píng)估的流程Fig.3 Flowchart of comprehensive quality evaluation

3 算例分析

3.1 算例1

提出的動(dòng)態(tài)權(quán)重函數(shù)評(píng)估方法與基于主成分分析和信息熵的電能質(zhì)量綜合評(píng)估方法進(jìn)行比較，其中5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如表1所示［22］。各項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)合格的界限值如表2所示［22］。

表1 觀測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)Table 1 Measured data of observation points

表2 指標(biāo)的界限值Table 2 Threshold of indexes

由于5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的各項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)均在界限值內(nèi)，采用動(dòng)態(tài)權(quán)重函數(shù)的sin函數(shù)計(jì)算權(quán)重系數(shù)。由于可靠性指標(biāo)和服務(wù)性指標(biāo)都是正向指標(biāo)，采用1減去其值轉(zhuǎn)化為逆向指標(biāo)。使用動(dòng)態(tài)加權(quán)函數(shù)計(jì)算的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)如表3所示。

表3 電能質(zhì)量指標(biāo)權(quán)重系數(shù)Table 3 Weights of power quality indexes

由電能質(zhì)量指標(biāo)權(quán)重系數(shù)矩陣可以得到加權(quán)系數(shù)矩陣，然后對(duì)加權(quán)系數(shù)矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算，最后得到各單項(xiàng)指標(biāo)的代數(shù)和。動(dòng)態(tài)權(quán)重函數(shù)評(píng)估方法與基于主成分分析和信息熵的電能質(zhì)量綜合評(píng)估方法的評(píng)估結(jié)果如表4所示。

表4 電能質(zhì)量綜合指標(biāo)值Table 4 Values of comprehensive power quality indexes

動(dòng)態(tài)權(quán)重函數(shù)評(píng)估方法計(jì)算的值越小，綜合質(zhì)量越優(yōu)?；谥鞒煞址治龊托畔㈧氐碾娔苜|(zhì)量綜合評(píng)估方法計(jì)算的值越大，綜合質(zhì)量越優(yōu)?？芍?jiǎng)討B(tài)權(quán)重函數(shù)與文獻(xiàn)［22］計(jì)算的電能質(zhì)量評(píng)估結(jié)果是一致的，綜合指標(biāo)的排序均為：觀測(cè)點(diǎn)1＞觀測(cè)點(diǎn)3＞觀測(cè)點(diǎn)2＞觀測(cè)點(diǎn)5＞觀測(cè)點(diǎn)4，“＞”表示更優(yōu)。

3.2 算例 2

待評(píng)估的8個(gè)樣本數(shù)據(jù)包括110 kV電壓的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)、夏季空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)和新建燃?xì)忮仩t污染物排放量。由于新風(fēng)量和建筑設(shè)計(jì)有很大關(guān)系，評(píng)估時(shí)不考慮該指標(biāo)。煙氣黑度級(jí)別共有6級(jí)，從0至5級(jí)。參考文獻(xiàn)［28］，設(shè)最佳空氣質(zhì)量指標(biāo)的溫度為 25.6 ℃，相對(duì)濕度為 60%，風(fēng)速為 0.2 m／s。評(píng)估樣本數(shù)據(jù)見表5，其中工頻過電壓為標(biāo)幺值，后同。

表5 樣本數(shù)據(jù)的評(píng)估結(jié)果Table 5 Results of sample evaluation

由指標(biāo)限值標(biāo)準(zhǔn)可知，原始計(jì)算樣本中出現(xiàn)了指標(biāo)不合格的情況，如表6所示。

使用動(dòng)態(tài)加權(quán)函數(shù)計(jì)算電能質(zhì)量和空氣質(zhì)量的綜合值，計(jì)算的指標(biāo)權(quán)重系數(shù)如表7所示。

污染物排放是能源互聯(lián)網(wǎng)綜合質(zhì)量的減分項(xiàng)，其危害不采用動(dòng)態(tài)加權(quán)函數(shù)計(jì)算，而用二維懲罰函數(shù)把污染物排放情況轉(zhuǎn)換為排污費(fèi)和價(jià)格懲罰2個(gè)指標(biāo)。煙氣黑度指標(biāo)參與價(jià)格懲罰計(jì)算，不參與排污費(fèi)計(jì)算。設(shè)顆粒物、二氧化硫、氮氧化物的污染物排放費(fèi)分別為 0.01 元 ／mg、0.006 元 ／mg、0.008 元 ／mg［29］，計(jì)算的排污費(fèi)和價(jià)格懲罰如表8所示。

表6 不合格樣本數(shù)據(jù)Table 6 Unqualified samples

表7 指標(biāo)權(quán)重系數(shù)Table 7 Weights of indexes

表8 排污費(fèi)和價(jià)格懲罰Table 8 Pollutant discharge fees and price punishments

對(duì)評(píng)估樣本的電能質(zhì)量、空氣質(zhì)量、排污費(fèi)和價(jià)格懲罰數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。超過限額標(biāo)準(zhǔn)除了價(jià)格懲罰還可能會(huì)觸犯環(huán)境保護(hù)法，可以認(rèn)為代表排放污染物不合格的價(jià)格懲罰比排污費(fèi)對(duì)評(píng)估結(jié)果影響更大。使用蝴蝶型突變數(shù)計(jì)算總突變隸屬函數(shù)，為體現(xiàn)污染排放對(duì)綜合評(píng)估結(jié)果的負(fù)面影響，指標(biāo)重要性排序?yàn)閮r(jià)格懲罰＞排污費(fèi)＞電能質(zhì)量＞空氣質(zhì)量，“＞”表示更加重要。計(jì)算的總突變隸屬函數(shù)值越小，則性能越優(yōu)秀，具體計(jì)算值如圖4所示。

圖4 總突變隸屬函數(shù)值Fig.4 Values of general catastrophe membership function

由圖4可知，在計(jì)算值的百分位就可以明顯區(qū)別評(píng)估結(jié)果的優(yōu)劣情況。樣本1、樣本3、樣本7和樣本8的污染物排放不符合國家標(biāo)準(zhǔn)，綜合評(píng)估成績最低，體現(xiàn)了污染排放不達(dá)標(biāo)的負(fù)面影響。樣本2、樣本4、樣本5和樣本6的污染物排放符合國家標(biāo)準(zhǔn)，其中樣本6成績最優(yōu)秀，具有相對(duì)較少的污染物排放和相對(duì)優(yōu)質(zhì)的空氣質(zhì)量和電能質(zhì)量。

SOFM網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)層神經(jīng)元有6×6個(gè)，訓(xùn)練步為10次，五邊形為神經(jīng)元，小線段為神經(jīng)元的連接，不同顏色表示神經(jīng)元距離的遠(yuǎn)近，顏色越深表示距離越遠(yuǎn)。鄰近權(quán)重距離情況如圖5所示。神經(jīng)元分類圖如圖6所示。圖中橫軸、縱軸分別對(duì)應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)神經(jīng)元維數(shù)的行和列。

圖5 鄰近權(quán)重距離Fig.5 Neighbor weight distances

圖6 神經(jīng)元分類情況Fig.6 Classification of neurons

各樣本的獲勝神經(jīng)元分別為 1、36、2、36、36、36、5、5，樣本 2、樣本 4、樣本 5 和樣本 6 屬于一類，可以劃分為第一等級(jí)，樣本7和樣本8可以歸為一類。突變隸屬數(shù)值的大小與SOFM網(wǎng)絡(luò)分類情況是一致的，起到了相互驗(yàn)證的作用。8個(gè)樣本綜合指標(biāo)的計(jì)算等級(jí)結(jié)果如表9所示。

表9 綜合評(píng)估等級(jí)Table 9 Quality level of samples

4 結(jié)論

本文考慮用戶側(cè)供電供熱供冷的綜合服務(wù)質(zhì)量，將電能質(zhì)量和供熱供冷通風(fēng)質(zhì)量看作一個(gè)整體進(jìn)行評(píng)估，可以從總體上量化冷熱電能量流擾動(dòng)造成的影響，同時(shí)兼顧了污染物排放對(duì)綜合評(píng)估結(jié)果的影響。動(dòng)態(tài)加權(quán)函數(shù)評(píng)估方法體現(xiàn)了單項(xiàng)電能質(zhì)量指標(biāo)越限對(duì)綜合評(píng)估值產(chǎn)生的影響，使得指標(biāo)不合格對(duì)評(píng)估值的影響程度得到量化。單項(xiàng)指標(biāo)不合格評(píng)估結(jié)果比多指標(biāo)數(shù)值較差卻合格的情況評(píng)估結(jié)果更差，不合格指標(biāo)的數(shù)量比指標(biāo)數(shù)值對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響更大。二維懲罰函數(shù)評(píng)估方法體現(xiàn)了污染排放量對(duì)綜合評(píng)估指標(biāo)值的負(fù)面影響，包括了排污懲罰和價(jià)格懲罰2個(gè)方面的因素。綜合供能質(zhì)量的研究對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的研究和發(fā)展具有重要意義。

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