基于數據挖掘的區域電力市場輔助服務質量評價

侯丙辛

（廣東省能源集團有限公司）

0 引言

為滿足我國電力市場的穩定發展、運營、管理需求，電力企業除了要提供用戶電力資源交易、供電保障、電能生產、使用等服務，還需要根據市場的實際運營需求，為用戶提供調峰、電壓調控等輔助性電力服務，此類服務在電力市場內被統稱為輔助類服務。隨著智能電網建設工作的持續推進，電力市場結構、電網運行模式都在此過程中發生改變[1]。實時的需求反應與發電的控制密切相關，意味著需求和供應之間存在大量的交互作用，而通過調控市場機制，可以有效地促進電力資源的供求平衡，從而形成電力市場的均衡發展模式。目前，我國仍沒有建立起一個完整的電力市場輔助服務模式，而要助力電力企業再發展，其中一個重要的目標就是實現電力系統的市場化[2]。為達成此項目標，電力市場發布了多項文件用于填充輔助服務項目，以此種方式，致力于提供用電用戶專項服務，提高服務的質量、效率與綜合水平。在提供用戶輔助服務過程中，對服務質量進行針對性評價，不僅可以實現對服務過程的持續優化，還可以為后續服務改進工作給予決策幫助[3]。因此，本文將在此研究中，引進數據挖掘技術，根據電力市場的持續化發展與運營需求，設計一種針對市場輔助服務質量的全新評價方法，助力我國電力市場的穩定、健康發展。

1 設計服務質量評價指標體系

為實現對電力企業運營中輔助性服務質量的精準評估，可根據相關工作的實際需求，全面考慮電力市場供應商在提供用戶服務時的義務與應承擔的責任，根據市場的發展情況與產業趨勢，遵循針對性、全面性等原則的基礎上，設計服務質量評價指標體系[4]。指標內容如表1 所示。

表1 服務質量評價指標體系

通過上述方式，完成對服務質量評價指標的設計。

2 基于數據挖掘的指標重要度系數計算

考慮到不同的指標在評價過程中的重要程度不同，得到的最終評價結果不同，因此，要實現對服務質量的精準評價，需要對各項指標的重要度系數進行計算，通過此種方式，確定指標的權重[5]。根據上述表1 中的內容，明確評價指標體系中共包括5 個一級指標與10 個二級指標。在此過程中，引進數據挖掘技術，對評價指標的重要性進行挖掘，此過程如下計算公式所示：

式中，Q表示評價指標重要性的挖掘過程；S表示指標向量；E表示指標屬性；P表示指標期望評分；x表示指標覆蓋范圍；i表示服務過程中的體驗值。在此基礎上，設定不同指標的重要度分值。對其重要度進行計算。計算公式如下：

式中，A表示指標的重要度分值；W表示業務對象；f表示專家系統評分結果；e表示初始化業務數據；α表示數據類別。輸出式（2）的計算結果，根據重要性系數的取值，明確不同指標在評價過程中的權重，對重要性的不同取值標準進行設計，如表2所示。

表2 重要性系數取值標準與描述

根據表2 中的內容，當指標的重要性系數對應“不重要”時，評價中該指標的權重較低，當指標的重要性系數對應“不太重要”時，評價中該指標的權重將高于“不重要”指標的權重。通過此種方式，完成對指標重要度系數的計算，掌握不同指標在計算中的權重。

3 基于熵權法的服務質量灰色關聯評價

在上述內容的基礎上，引進熵權法，進行服務質量的灰色關聯評價。評價時，需要先設定一個正向指標，對評價指標進行無量綱化處理。處理過程如下計算公式所示：

式中，ε表示無量綱化處理；D表示正向指標；β表示逆指標；j表示處理過程中的約束條件。在此基礎上，提取評價指標特征向量，引進灰色理論，計算不同指標與輔助服務質量之間的關聯程度。對關聯系數的計算可用下述公式實現：

式中，B表示指標與輔助服務質量之間的關聯程度（關聯系數）；x表示灰色理論；m表示指標之間的均方差。根據指標之間的關聯系數，確定評價指標熵值，以此種方式，確保在評價過程中各個指標具有可量化的能力。此過程如下計算公式所示：

式中，d表示指標熵權值；φ表示條件熵；n表示指標可量化程度。完成上述計算后，將理想服務質量與當前服務質量之間的差值作為評價電力市場輔助服務質量的關鍵。計算理想服務質量與當前服務質量之間的差值，如下計算公式所示：

式中，e表示理想服務質量與當前服務質量之間的差值；k表示期望服務質量；γ表示輔助服務環境；ψ表示服務水平。輸出式（6）的結果，如果理想服務質量與當前服務質量之間的差值較小，證明電力市場輔助服務質量較高。反之，服務質量較差。按照上述方式，完成對電力市場輔助服務質量的評價。

4 對比實驗

結合上述提出的服務質量評價方法，為驗證這一方法在實際應用中的可行性，選擇將新的服務質量評價方法作為實驗組，將現有區域電力市場中使用的基于SERVQUAL 模型的質量評價方法作為對照組。針對相同的評價對象進行評分，并根據評價結果與實際情況的一致性對比，檢驗兩種評價方法的應用可行性和優勢。針對兩種評價方法當中的各項評價指標，在實驗前確定其基準值。為確保基準值的可靠性，在設定這一數值時，按照下述兩種方式確定，第一，結合區域電力市場對指標數值規定確定大致范圍；第二，選擇每一指標在連續三次內部評價中的平均數值，若平均數值在規定范圍內，則將該數值作為基準值，若平均數值不在規定范圍內，則重新確定范圍或重新求取平均數值。將兩種質量評價方法得出的針對每一項指標的數值評分結果與基準值進行對比，并計算二者之間的一致度。一致度的計算公式為：

式中，λ表示評價結果與基準值相比的一致度；N表示對區域電力市場輔助服務質量進行評價的指標數量；εI表示通過實驗組評價方法或對照組評價方法給出的某一指標I的評分結果；yI表示某一評價指標I的基準值。根據上述公式，完成對兩種評價方法評價結果一致度的對比，一致度的取值在0～1 范圍內，λ值越接近1，則說明一致度越高，評價結果越符合實際；λ值越接近0，則說明一致度越低，評價結果越不符合實際。為方便對兩種評價方法的比較，將評價結果一致度繪制成下圖所示。

圖 實驗組與對照組評價結果一致度曲線

圖中指標I～V 分別表示為服務技術考核指標A1、電力市場發展條件指標A2、電力市場輔助服務行為指標A3、服務表現能力指標A4、電力市場運營與管理中的風險指標A5。

從圖中得到的實驗結果分析得出，實驗組針對五個評價指標給出的評價結果與基準值之間相比，其一致度均在0.75 以上，而對照組評價方法針對五個評價指標給出的評價結果與基準值之間相比，其一致度均低于0.50。綜合對比得出，明顯實驗組評價方法的評價結果一致度更接近1，評價一致性更高，評價結果更符合實際，而對照組評價方法的評價結果一致度更接近0，評價一致性更低，評價結果更不符合實際。因此，在實際應用中，若能夠實現對本文提出的評價方法的應用為區域電力市場輔助服務的質量管理提供更有利的評價依據。同時，根據本文評價方法給出的具體評價結果能夠實現對區域電力市場輔助服務措施優化提供更有力決策依據，進而促進區域電力市場輔助服務向著更高品質發展，實現區域電力市場整體的可持續發展。

5 結束語

本文通過設計服務質量評價指標體系、指標重要度系數計算、基于熵權法的服務質量灰色關聯評價，完成了基于數據挖掘的區域電力市場輔助服務質量評價方法設計。該方法在經過檢驗后，證明具有一定可行性，可以實現對服務過程中質量的精準評價，使用本文設計的方法進行服務質量的全面評估，可以為電力市場服務模式的全面優化提供進一步的指導與幫助，以此種方式，深化電力市場的發展模式，助力我國電力產業的持續、穩定發展。