火电厂竞价上网辅助决策系统研究

1、火电厂竞价上网辅助决策系统研究刘志强(国电长源荆门热电厂,湖北荆门448040摘要以成本分析为基础,构建火电厂竞价上网辅助决策系统的数学模型。论述了如何分解和计算上网报价,并对分解的各项经济指标如何获取和估算进行了分析。关键词竞价上网;成本分析;报价预算中图分类号T M73文献标识码A文章编号100623986(2007022*D iscussi on on Severa l Proble m s about the A ssist an t D SS forPr i ce B i dd i n g for Therma l Power Pl an tL I U Zhi2qiang(Chang

2、yuan J ingm en Ther m al Po w er Plant of S tate Po w er Generation Group,J ingm en448040,China AbstractBased on cost analysis,a mathe matical model of p rice bidding assistant decisi on support syste m f or ther mal po wer p lant was built.This paper described in detail how t o decompose and calcul

3、ate quotati on for paralleling in net w ork and analysed how t o acquire and evaluate their econom ic index.This can be used t o di2 rect p r oducti on manage ment and manage ment decisi on.Key wordsp rice bidding;cost analysis;quotati on budget在电力市场条件下,电力生产企业的发电计划与上网电价和企业利润直接相关,最基本的影响因素是发电成本。在竞价上网的

4、情况下,合理制定上网报价将决定电厂的市场占有率和利润回报,直接关系到企业的生存和发展。火电厂的生产和经营信息复杂多样,仅靠管理者的主观判断,不能适应变化的市场和竞价上网的实时性。因此需要建立以成本核算和估算为基础的竞价上网辅助决策系统。1火电厂成本分析根据火电厂的实际运行情况,火电厂成本的计算公式:C=(F×T+O+W+R+M+P+A+L(1式中C火电厂成本;F燃煤价格;T燃煤吨数;O燃油费用;W水费;R检修、技改费用;收稿日期2006204215作者简介刘志强(1973-,男,湖北新洲人,工程师,硕士。M管理费用;P人员工资;A奖金;L企业还贷。将其中的奖金和还贷归入宏观决策控制成

5、本的范畴,奖金作为一种激励的工具可由管理层来进行浮动;而还贷计划可根据企业经营环境进行调整,其他的成本项目归入基本成本。可将成本分析分为两部分:(1截止当前的实际成本核算以及盈亏分析盈亏分析的主要目的是使电厂在报价竞价时心中有数,对本厂的发电调度和经营情况做出科学分析和管理,从而降低发电成本,增强竞争力。盈亏金额为:P rof it=(Price×E-(C-A-L(2式中P rof it盈亏金额;P rice实际电价;E实际发电量;(C-A-L基本成本,C、A、L的含义见公式(1。(2对下一个经营期间内的成本估算通过竞价上网辅助决策系统分析估算出基本成56Vol.312 Feb.20

6、07湖北电力第31卷第2期2007年4月本,并根据利润目标决策竞价上网报价。2建立竞价上网辅助决策系统合理制定上网报价是竞价上网的核心工作。单纯由人工来收集生产、经营数据并分析制定上网报价不能适应复杂变化的环境。必须依据本企业的实际情况构建以成本分析为中心的辅助决策系统。以成本分析为核心的辅助决策系统,其本质是企业资源计划(ERP 的管理思想,ERP 就是把企业作为一个有机整体,从整体优化的角度出发,运用科学的方法,对企业各种制造资源和产、供、销及财务等各个环节进行合理有效的计划、组织、控制和调整,使他们在生产过程中协调有序,并充分发挥作用,从而提高企业的管理水平和经济效益。对于电力企业来说,

7、ERP 的整体管理方案为核算成本、报价提供了最有力的数据。因为ERP 从制造业发展而来,它比较适合于离散型、混合式的生产。电厂是以少数几种原料进行单一产品生产的一个行业,电力企业要上ERP 项目,一定要慎重选择,挑选或开发有助于提高管理水平的软件。建立的辅助决策系统分为三个核心模块:数据获取模块、当前盈亏分析模块和报价预算分析模块。2.1当前盈亏分析盈亏分析的计算公式见公式(2。当前盈亏分析从财务系统中获取已发生的检修技改费用、管理费用。人员工资金额巨大,而且是定期一次发放,从财务系统中直接获取工资数据会使成本曲线产生周期性巨大波动。因为人员工资是由岗位固定的,可以将工资金额分摊入时间段中(每

8、日、每小时。由发电部获得燃油耗用费用,由化水部提供水费,由厂属能源公司提供各煤种的相应价格,由燃料部的输煤电子称提供各燃煤煤种的耗用量,由电气主控室获取实际发电量,由计划部提供上网的实际电价。汇总后,即可计算出企业当前的盈亏情况。2.2报价预算分析可将上网报价预算分解为两部分:(2成本收入平衡点的报价底线,其计算公式为:P 0=(E1-n×B ×F +O +W +R +M +P /E =11-n ×B ×F +O +W +R +M +PE(3式中P 0报价底线估算;E 计划上网电量;n 厂用电率估算;B 发电煤耗估算;F 实际到厂煤价;O 燃油费用估算;

9、W 水费估算;R 检修、技改费用估算;M 管理费用估算;P 人员工资。由基本成本计算出的报价底线决定了火电厂的企业竞争力和市场占有率,因此企业管理的重要目标就是在保证机组安全运行的条件下尽可能降低报价底线。(3管理决策层决定的浮动加价浮动加价的收益=浮动加价×计划上网电量,用于弥补以前工作期的亏损、企业还贷、员工奖金和企业资本公积。2.3竞价上网辅助决策系统的数据获取电厂一般都建立有完善的M I S 及DCS,数据获取模块可以直接从电厂的M I S 系统、生产监控设备等处取得生产数据,再从财务系统取得所需的各项财务数据。其基础是覆盖全厂的计算机网络系统和财务管理、燃料管理等软件系统。

10、现在各个部门都有自己独立的软件系统,这是以前的网、省局的管理体制遗留下来的。其数据流特点是向网、省局的对口上级部门报盘,对企业内采用报表形式,不重视企业内的信息整合;在竞价上网辅助决策系统的条件下,强调信息的内部整合。由于各部门软件系统纷繁,数据库各不相同,从各部门软件系统直接读取数据根本不现实。可以先建立统一的数据采集接口,初期采取人工输入数据的方式,以后再逐渐把各软件系统(如:财务系统、燃料系统与决策系统直接对接。盈亏分析中的数据都是已发生的实测数据,而报价底线估算中的数据除了已经入库的库存煤价和人员工资外,都是估算和预测的。计划上网电量由计划营销部提供;厂用电率从电气主控室获得估算值;发

11、电煤耗通过锅炉的燃烧情况和汽机的运行情况进行估算;到厂煤价由厂属能源公司提供燃煤的实际到厂价格;燃油由发电部根据锅炉启停次数提供燃油耗用量估算值;水费由化水部提供水费估算值;检修费用估算由检修安装公司的上报预算分摊入时间段获得;技改费用估算由生产技术部的上报66第31卷第2期2007年4月湖北电力Vol.312Feb .2007预算分摊入时间段获得;管理费用估算由各部室的上报预算分摊入时间段获得;人员工资从人力资源部的劳资系统中获得,并分摊入时间段中。以上数据通过计算机网络汇总到竞价上网辅助决策核心单元进行计算和分析。2.4发电煤耗估算检修费用、技改费用、管理费用、人员工资可以通过预算得出估算

12、值。油费、水费可以根据开机次数和机组运行时间很容易估算出来。厂用电率根据以往典型状态下的经验数据估算。发电煤耗与锅炉和汽轮发电机组的关系的公式推导如下:Q ×=Q S ;Q =B ×7000(kcal/kg ×4.2×103(J /kcal 。式中Q 发电热耗率(J /k W h ;锅炉热效率;Q S 汽轮发电机组热耗率(J /k W h ;B 发电标煤煤耗率(kg/k W h 。由以上公式可得发电标煤煤耗率计算公式:B =Q S /(×7000×4.2×103(kg/k W h (4式中和Q S 为锅炉热效率和汽轮发电机组

13、热耗率的瞬时值。由于电网调峰的需要,机组常常不能满负荷运行而处于偏工况状态下。此时,锅炉热效率和机组热耗率将低于其额定值。锅炉、汽机在低负荷状态下的偏工况效率曲线可由机、炉的制造厂家提供。在大修技改后,需要重新做锅炉、汽轮发电机组的热力实验来确定其偏工况效率曲线。通过热力实验测算出一系列采点的效率值,对于曲线上的其他点通过插值法求解,从而构建完整的效率曲线。设定已知锅炉热效率、汽轮发电机组热耗率的偏工况曲线函数为:=f 1(P 锅炉热效率偏工况函数;Q S =f 2(P 汽轮发电机组热耗率偏工况函数;函数中自变量P 为发电机组的负荷。负荷随时间的变化由调度部门下发的调度负荷曲线图决定。调度负荷

14、曲线函数为:P =g (t 调度负荷函数将以上三个函数代入公式(4中得到:B (t =17000×4.2×103×f 2(g (t f 1(g (t (kg/k W h (5上式表示发电标煤煤耗率随时间变化的函数。如果要估算将来一段时间内的发电标煤煤耗,必须要将公式(5中的函数对发电量进行积分运算。根据调度负荷函数P =g (t ,电量的微分公式为:d W =P dt =g (t dt (k W h (6设定B T 为时间T 内的发电标煤煤耗,由公式(5、(6可得发电标煤煤耗计算公式为:B T =17000×4.2×103×f 2(g

15、 (t f 1(g (t×g (t d t (kg 在实际运行过程中,由于运行人员的司控经验技术水平和辅机设备缺陷的原因,煤耗一般达不到上式计算出的理想值。可以根据运行人员的技术水平和设备状况设定一个管理水平系数k ,用以修正估算的发电煤耗值。辅助决策系统还可提供各估算变量的灵敏度分析,即各变量降低多少可以使报价底线下降一个百分点,为企业的经营管理提供依据和指明方向。3竞价上网辅助决策系统的组织建设辅助决策系统的数据获取几乎涉及全厂的所有部门,有的数据可以从生产系统、财务系统获取,有的是通过预算、估算获得,必须要人工输入,缺失一组数据都无法算出上网报价底线。为了系统的可靠性,必须在相关部门设立专门人员维护系统的数据接口或人工录入数据。建立竞价上网决策小组,小组成员由厂领导和关键部门负责人组成。只有决策小组成员具有权限查询当前盈亏状况和报价底线,这些均属于商业秘密。决策小组成员可以试算浮动加价后的