上海市电能质量经济性调查的基本情况及分析结果

掌握电能质量造成的经济损失，对制定电能质量的相关政策和选择合适的治理方案具有重要意义。我国目前还没有全面开展过电能质量的经济性影响的调查工作。本文介绍了在上海市试点开展电能质量经济性调查工作的基本情况及调查分析结果。调查工作设计了两个阶段，分别对18个行业的500家企业开展了问卷调查和对7个行业的40家企业开展了面对面深度访谈。基于确定性方法，通过有效样本的统计分析，获得了目前上海市电力用户对电能质量的认知程度，并统计了电能质量给用户带来的经济损失。在此基础上，利用置信度评估方法，估计出2010年上海市全年因电能质量问题造成的经济损失。

随着21世纪数字经济的发展，各种数字控制设备将在社会经济发展中占据更加重要的地位。而数字控制设备对电能质量问题更为敏感，因此用户对电能质量的要求也越来越高。与此同时，数字经济中由劣质电能带来的经济损失将会是巨大的，从而必将得到包括政府、电力企业、用户和设备制造方等多方面的关注。从宏观层面调查电能质量的经济性问题，包括电能质量造成的经济损失及其他经济性影响，对制定合适的电能质量政策和选取适当的电能质量问题解决策略具有重要的意义。

在1998年，标准IEEEstd1346-1998中给出了电能质量经济性调查方法的框架[3]，电能质量经济性影响的研究开始起步。最初普遍比较关注谐波问题给用户带来的影响，包括设备过热和老化等。随着对供电连续性的要求越来越高，人们又开始关注由停电造成的经济影响。到今天，随着数字经济的发展，由电压暂降和短时中断给用户带来的经济损失则成为目前最受关注的热点问题。

电能质量经济性问题调查分析可以分为两种方法：一种是确定性分析方法，另一种是概率性分析方法。概率性分析方法从电能质量问题随机性的特点出发，利用概率统计的方法，获得电能质量经济性影响的概率分布，该方法所需样本量较小。而确定性方法是通过大量的样本调查，通过确定性计算获得电能质量的经济损失，该方法需要系统数据收集和大量的调查样本。基于上述两种方法，许多国家和地区已经针对电能质量的经济性影响问题开展了相应的调查工作。

2001年美国电科院（EPRI）在美国全国范围内的985家企业中开展了电能质量经济性调查。所有调查样本因停电造成的经济损失为457亿美元，因其他电能质量问题造成的经济损失为67亿美元。由此估计，美国全年因停电造成的经济损失约为1040-1640亿美元，因其他电能质量问题造成的经济损失约为150-240亿美元。

2008年，莱昂纳多电能质量联盟（LPQI）发布的调查报告中对欧洲8个国家中的62个样本开展了电能质量经济性调查，调查包括了7类电能质量问题和16个行业。调查结果显示欧洲因电能质量问题造成的年经济损失约为150亿欧元，其中工业部分的损失约为整个销售收入的4%，服务业的损失约为整个销售收入的0.142%，电压暂降和短时中断的成本占全部成本的57%。

2001年，台湾在284家高新技术其中开展了供电中断的经济性调查，并采用了中断成本的概念描述电能质量问题造成的经济损失。调查结果显示，高新技术企业中一次2s的供电中断成本约为$37.03/kW，远远大于传统工业。

韩国电力企业对不同行业、不同规模的660家工业企业开展了调查，通过评估生产损失、销售损失和劳工成本，得到了不同类型工业用户的停电成本。

我国目前尚未有大范围开展电能质量经济损失的报道，也缺少相应的统计数据。为从宏观层面获得我国电能质量的经济性影响，由国家发改委经济运行局牵头，亚洲电能质量联盟（APQI）中国工作组在2010年在上海市开展了电能质量经济性调查的试点工作。

调查工作从2010年4月开始，历时1年，在上海市18个重点行业中对147个样本进行了调查，并开展了40次面对面访谈。通过样本统计，得到上海市因电能质量问题带来的经济损失。通过调查工作，验证了调查方法的有效性，其中调查结果对我国了解电能质量问题的经济性影响具有重大的参考意义。

调查范围及执行情况

在调查设计的过程中，借鉴国外调查的经验，结合国内实际，确定如下7类电能质量问题为重点关注问题：

长时间供电中断（包括计划停电和非计划停电）、短时中断、电压暂降与暂升、谐波、电压三相不平衡、电压波动和闪变、瞬态和有序用电。

被调查对象包括银行业、食品加工业、半导体制造业等上海市重点发展18个行业。电能质量成本构成借鉴LPQI的调查报告，经济损失统计时，分为以下两大类进行统计：引起生产中断和未引起生产中断的。引起生产中断的电能质量成本包括：生产中断成本（WIP）、生产减缓成本、生产重启成本、设备损毁成本、其他成本和节约成本。未引起生产中断的电能质量问题在经济损失统计时，不计及生产中断成本。

本次经济性调查采用确定性分析方法。针对我国目前用户众多且对电能质量认知水平参差不齐的特点，将整个调查流程分为两个阶段：

第一阶段是通过调查问卷形式对调查样本的电能质量认知度及经济性影响进行定性调查，同时为第二阶段选取调查样本；

第二阶段是在第一阶段调查的基础上，对甄别出来的样本进行面对面深度访谈，获得电能质量经济损失的定量调查结果。采取两个阶段进行经济性调查，可减少大量样本开展深入调查的工作量，同时提高了定量调查结果的可用性。

在调查的执行过程中，第一节阶段调查共随机发放调查问卷500余份，回收有效问卷147份。调查样本的分布情况如图1-图3所示。有效调查样本分布在15个行业中，如图1所示。用户产值分布如图2所示，包括大型用户和各种中小型用户。供电电压等级分别分布在6kV-220kV，如图3所示。调查用户分布具有普遍性，其调查结果具有参考意义。第二阶段共选取了7个行业中的40家企业开展面对面访谈，回收有效调查统计表格29份，如表1所示。

图1第一阶段调查样本行业分布图

图2第一阶段调查样本产值分布图（元）

图3第一阶段调查样本供电电压等级分布图（kV）

表1第二阶段调查的样本分布