一种发电公司实时成本获取方法、系统、计算机设备及可读存储介质与流程

1.本发明属于成本分析领域，具体涉及一种发电公司实时成本获取方法、系统、计算机设备及可读存储介质。


背景技术：

2.目前采用日前市场全电量竞价，节点电价定价机制及差价合约结算机制，增加了市场竞争的力度及对发电成本的依赖性。这都要求发电公司对机组的性能及生产成本有比较清晰的了解，然后再结合市场其它信息，给出最优报价，争取最大限度获得最大利润。为了保证发电公司在区域市场电力市场竞争中的领先地位和竞争优势，有必要在发电公司实时生产管理的基础上对实时生产成本进行更深入的研究、分析及应用系统开发。现有技术中尚未有能够在全国产化sis系统中进行成本计算和分析方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述不足，提供一种发电公司实时成本获取方法、系统、计算机设备及可读存储介质，简化了发电公司专工的成本分析过程，提升工作效率。
4.为了达到上述目的，一种发电公司实时成本获取方法，包括以下步骤：
5.s1，获取机组实时发电功率和机组实时供电煤耗率，建立模型得出固定分摊与可变分摊；
6.s2，根据发电公司的分摊内容，得到固定成本与可变成本；
7.s3，拟合机组实时发电功率和机组实时供电煤耗率，再结合当前煤价，得到机组时段总成本曲线；
8.s4，根据机组时段总成本曲线得到实时的总成本。
9.s1中，固定分摊能够进行纵向分摊和横向分摊，纵向分摊包括年成本分摊、月成本分摊、日成本分摊和实时成本分摊，横向分摊包括各个机组之间的分摊。
10.s2中，固定成本包括材料费、职工薪酬、财务费用、折旧费、管理费用、修理费用和其他费用，可变成本包括水费、税金、环保费用和其他费用。
11.s3的具体方法如下：
12.s31，通过试验得到煤耗和负荷的对应点，将煤耗和负荷的对应点通过最小二乘法拟合得到煤耗率曲线；
13.s32，将煤耗率曲线结合相同时间段内的试验煤耗曲线，得到煤耗率-煤耗曲线函数；
14.s33，根据煤耗率-煤耗曲线函数得到某一时刻机组时段的总成本。
15.煤耗和负荷的对应点能够进行编辑和删除。
16.总成本的计算方法如下：
17.18.其中，为某一时刻固定成本和可变成本的总和，pi(t)为机组实时负荷，单位mw，a、b、c分别为根据负荷与变动成本的采样点集合拟合出来的3元多项式系数，其中a是三次系数，b是二次系数，c是一次系数。
19.某一时刻固定成本和可变成本的总和的计算方法如下：
[0020][0021]
其中，pd为平均成本，t为单位分摊时段，为固定总成本，t为分摊总时段。
[0022]
一种发电公司实时成本获取系统，包括：
[0023]
数据获取模块，用于获取机组实时发电功率和机组实时供电煤耗率，建立模型得出固定分摊与可变分摊；
[0024]
数据采集模块，用于根据发电公司的分摊内容，得到固定成本与可变成本；
[0025]
数据拟合模块，用于拟合机组实时发电功率和机组实时供电煤耗率，再结合当前煤价，得到机组时段总成本曲线；
[0026]
输出模块，用于根据机组时段总成本曲线输出实时的总成本。
[0027]
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现发电公司实时成本获取方法的步骤。
[0028]
一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现发电公司实时成本获取方法的步骤。
[0029]
与现有技术相比，本发明的方法通过拟合机组实时发电功率和机组实时供电煤耗率，再结合当前煤价，得到机组时段总成本曲线，本发明能够将试验得出的煤耗曲线反复拟合，发电公司根据每次拟合出曲线的情况适微调整，从而达到调出最优煤耗率的目的。本发明一旦有新的煤耗曲线试验做完之后，系统会自动计算以新试验为基础的煤耗率曲线，极大的简化了发电公司专工的成本分析过程，提升工作效率。
[0030]
进一步的，本发明中煤耗和负荷的对应点能够进行编辑和删除，能够进行实时更改配置，操作简单便捷。
附图说明
[0031]
图1为本发明实施例1提供的机组总成本分析方法的流程示意图；
[0032]
图2为本发明实施例2提供的机组月度总成本分析方法的流程示意图；
[0033]
图3为本发明实施例3提供的机组年度成本分析方法的流程示意图；
[0034]
图4为本发明实施例提供的成本分摊的分摊方式示意图；
[0035]
图5为本发明中成本横向分摊的算法示意图；
[0036]
图6为本发明中纵向分摊的算法示意图；
[0037]
图7为本发明实施例提供的成本分析种类示意图；
[0038]
图8为平均成本曲线示意图；
[0039]
图9为本发明的流程图；
[0040]
图10为本发明的系统图；
[0041]
图11为300mw机组成本曲线图。
具体实施方式
[0042]
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
[0043]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、装置或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、装置或者系统中还存在另外相同的要素。应该注意的是，除非上下文另有明确指示，否则单数形式的“一”、“一个”和“该”也包括复数形式。而且，尽管属于“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元件，但是元件不受这些术语的限制，这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。
[0044]
参见图9，本发明包括以下步骤：
[0045]
s1，获取机组实时发电功率powervalue和机组实时供电煤耗率supplycoalcost，建立模型得出固定分摊与可变分摊；固定分摊能够进行纵向分摊和横向分摊，纵向分摊包括年成本分摊、月成本分摊、日成本分摊和实时成本分摊，横向分摊包括各个机组之间的分摊。
[0046]
s2，根据发电公司的分摊内容，得到固定成本与可变成本；固定成本包括材料费、职工薪酬、财务费用、折旧费、管理费用、修理费用和其他费用，可变成本包括水费、税金、环保费用和其他费用。
[0047]
s3，拟合机组实时发电功率powervalue和机组实时供电煤耗率supplycoalcost，再结合当前煤价，得到机组时段总成本曲线；具体方法如下：
[0048]
s31，通过试验得到煤耗和负荷的对应点，将煤耗和负荷的对应点通过最小二乘法拟合得到煤耗率曲线；煤耗和负荷的对应点能够进行编辑和删除。
[0049]
s32，将煤耗率曲线结合相同时间段内的试验煤耗曲线，得到煤耗率-煤耗曲线函数；
[0050]
s33，根据煤耗率-煤耗曲线函数得到某一时刻机组时段的总成本。
[0051]
s4，根据机组时段总成本曲线得到实时的总成本。
[0052]
某一时刻固定成本和可变成本的总和的计算方法如下：
[0053][0054]
其中，pd为平均成本，t为单位分摊时段，为固定总成本，t为分摊总时段。
[0055]
最终的分摊结果不是一个平均成本值，而是一个平均成本曲线。假设第i台机组分到某t时段内的由固定成本、三项费用、税金及附加费及所得税组成的总成本的计算方法如下：
[0056][0057]
其中，为某一时刻固定成本和可变成本的总和，pi(t)为机组实时负荷，单位mw，a、b、c分别为根据负荷与变动成本的采样点集合拟合出来的3元多项式系数，其中a是三次系数，b是二次系数，c是一次系数。。
[0058]
则其平均成本为：
[0059][0060]
根据试验拟合得到的曲线函数，如：
[0061]
f(x)＝0.1927768x2 264.5011187x 11206.7618805
[0062]
如图4所示，该成本分摊方法包括横向分摊与纵向分摊，分摊策略步骤如下：
[0063]
1.成本分摊的数学模型
[0064]
成本分摊是指发电厂根据现阶段市场规则及实际经营目标对固定成本进行分摊，包括横向分摊，纵向分摊。横向分摊是指对全厂的固定成本在各个机组之间的分摊。而纵向分摊是指对分摊到机组上的固定成本在时段上进行分摊。纵向分摊包括年成本分摊，月成本分摊，日成本分摊及实时成本分摊。分摊方法是发电厂制定市场营销与竞价策略的重要依据。如果市场规则是按电厂报价，则无须进行横向分摊。根据成本分摊的定义，可将成本分摊模型建立如下，目标是在市场中获利最大：
[0065][0066]
sub：机组物理约束。其中pi(t)为第i台机组第t时段的发电功率，为第i台机组第t时段的变动成本，为第i台机组分摊到第t时段的固定成本。公式(1)可转换为下式：
[0067][0068]
为i台机组由第1时段到第t时段固定成本之和。
[0069]
由(2)式可以看出，在传统电力运营方式下，pi(t)和λ(t)都按计划执行，和没有关系，所以固定成本的分摊并不是必须。而在市场机制下，由于不同固定成本的分摊有可能对决策者的报价起到影响，从而影响pi(t)和λ(t)，所以固定成本的分摊就有了必要。但是下面两种情况在市场机制情况下，基本仍然可以不考虑固定成本的分摊情况：
[0070]
1.完全竞争市场，每个发电商只是价格接受者price_taker。
[0071]
2.如果发电商按变动平均成本报价，则仍不需要分摊。
[0072]
这两种情况只是从对报价策略的影响来说，但是如果要阶段性的评估和估算发电商的盈利状况，则仍然需要对固定成本做一定的分摊。这时由于不考虑报价，且对最终结算没有影响，所以只需按时间平均来纵向分摊即可。
[0073]
参见图6，纵向分摊的具体方法如下：
[0074]
s1，输入各机组月成本计划各项数据，如某台机组的月成本计划feewage等。
[0075]
s2，将某台机组的月成本计划各项数据或平均或其他策略分到一个月中的所有时段,如某台机组的月成本计划feewage：
[0076]
某台机组的月成本计划feewage＝某台机组的月成本计划/(当月天数
×
96)
[0077]
s3，输出结果。
[0078]
发电公司根据现阶段市场规则及实际经营目标对固定成本进行分摊，包括年成本分摊，月成本分摊，日成本分摊及实时成本分摊。分摊方法是发电公司制定市场营销与竞价策略的重要依据。
[0079]
2.市场机制下分摊的目的
[0080]
市场机制中，策略性分摊的主要目的是为了给报价者提供更多的信息，如某段时刻的平均成本等，而这只从变动平均成本中无法得到。得到的结果有利于发电商更好的报价，以争取市场中获得更大的利润。此时，由于考虑了固定成本分摊影响了发电厂的报价策略，所以变为如下模型：
[0081][0082]
3.分摊的具体方法
[0083]
发电厂需要按照电力市场规则与自身的营销与竞价策略解决固定成本的分摊。分摊主要考虑机组的可靠性和经济性，即分析机组能够保证出力的时间、大小及相应的收益，而且还要考虑其风险度。同时考虑结合发电厂在区域电力市场中的年度与月度合约，月度与日前、实时、辅助服务市场的具体竞价策略统一规划和分摊。当电力企业同时有电力和热力两种产品时，应分别计算电力和热力成本，全部费用应在两种产品之间进行合理分摊。
[0084]
除了考虑燃料费、购入电力费、水费、材料费、工资及福利费、折旧费、修理费、其他费用、销售费用、管理费用、财务费用、税金及附加费用等发电厂传统的变动成本与固定成本的预算之外，还需考虑环保费用的预算。在环保成本的测算中，电厂除了需要支付脱硫脱硝等成本外，每年还要对接触不同污染的员工进行特殊项目的体检，这些均应涵盖在环保成本预算的范畴内。
[0085]
在电厂固定成本与变动成本测算完成的基础上，固定成本在机组之间的横向分摊按机组之间的容量比例来分较为合理。按边际成本由于无法收回成本，且由于是
个不确定量，所以在报价前大概估算平均成本是必须的只是通过影响发电商的报价策略间接影响了所以通过(3)很难得到最优的纵向分摊方案。但是过大或过小将总的固定成本分到某个时段并没有充足的理由，所以可以按市场价格的预测值(或负荷预测值)来分配固定成本。如假设全年的平均负荷值为pd，则t时段pd(t)为预测的负荷值。最终给出的分摊结果不是一个平均成本值，而是一个平均成本曲线。报价员可以据此给出自己的报价曲线。
[0086]
参见图5，横向分摊的具体方法如下：
[0087]
s1，输入月成本计划各项数据，如月成本计划feewage等，及输入各台机组的最大发电容量。
[0088]
s2，将全厂月成本计划各项数据平均分摊到各台机组，如某台机组的月成本计划feewage：月成本计划feewage＝全厂月成本计划
×
某台机组的最大发电量/所有机组的最大发电量之和(不包括停运机组)。
[0089]
s3，输出结果。4.分摊后的成本曲线
[0090]
在进行成本核算时需要采用发电煤耗，而报价时采用供电煤耗。设发电煤耗为标煤价格为μ(t)，则t时段的变动成本为一般来说，一段时间内μ(t)不会发生变动，所以这里可以改写为μ，即在实际应用中，采用某段时间内的数据拟合假设拟合的结果为：合的结果为：则有
[0091]
由于变动成本曲线由试验数据得到，而实际运行中的工况和试验时的工况并不相同，所以还要根据主蒸汽温度、主蒸汽压力、再热汽温度、再热压损及背压等参数对已得到的变动成本曲线进行修正。这五个参数均要对煤耗的影响可以由电厂提供的各自的参数修正曲线图得到。
[0092]
假设第i台机组分到某t时段内的固定成本、三项费用、税金及附加费及所得税的总和为则总的成本为：
[0093][0094]
则其平均成本，即盈亏平衡曲线为：
[0095][0096]
则其平均变动成本，即机组关停参考曲线为：
[0097][0098]
平均变动成本和固定成本的分摊无关。这里的机组关停参考曲线是指如果长期按此价格运行的关停参考曲线，而非短期价格时的机组启停机，短期内还需要考虑启停机费用及机组安全性。
[0099]
5.仿真案例
[0100]
在图11中，下方的曲线代表机组的平均变动成本曲线，是机组开停机的参考曲线，如果市场价格长期低于这条曲线运行，则电厂需要考虑停机，此时电厂连燃料费等变动成本都无法回收。而市场价格如果高于图11中上方的平均成本曲线，说明机组运行处于盈利状态。如果市场价格位于两条曲线之间，则意味着机组运行虽然处于亏本状态，但基本的燃料成本可以回收，此时可以考虑策略性的竞价运行。所以图11中的成本曲线是电厂在各级市场报价的重要依据，也是发电厂在年度市场，月度市场，日前市场、实时市场及辅助服务市场制定竞价组合策略的重要依据。
[0101]
图7示出了本发明一个实施例提供的成本分析模块类示意图。如图7所示，成本分析模块包含试验煤耗曲线输入、实时煤耗曲线、机组实时成本分析、机组月度成本分析、机组年度成本分析、机全厂实时成本分析，机全厂月度成本分析和机组年度成本分析。拟合计算的步骤如下：
[0102]
1.通过对试验所得到的煤耗和负荷的对应点，通过最小二乘法拟合得到煤耗率曲线，并可以对试验所得到的数据点进行编辑和删除。
[0103]
2.通过对手工拟合所得到的煤耗和负荷的对应点，通过最小二乘法拟合得到煤耗率曲线，并可以对所得到的数据点进行编辑和删除。同时展示相同时间段内的试验煤耗曲线。
[0104]
3.计算某一时刻的机组时段总成本、单位成本、单位变动成本及单位燃烧成本，并进行对比。
[0105]
4.计算某个月的机组的月总成本、单位成本、单位变动成本及单位燃烧成本，并进行对比。
[0106]
5.计算某一年的机组的年总成本、单位成本、单位变动成本及单位燃烧成本，并进行对比。
[0107]
6.计算某一时刻的电厂时段总成本、单位成本、单位变动成本及单位燃烧成本，并进行对比。
[0108]
7.计算某个月的电厂月总成本、单位成本、单位变动成本及单位燃烧成本，并进行对比。
[0109]
8.计算某一年的电厂年总成本、单位成本、单位变动成本及单位燃烧成本，并进行对比。
[0110]
参见图10，一种发电公司实时成本获取系统，包括：
[0111]
数据获取模块，用于获取机组实时发电功率和机组实时供电煤耗率，建立模型得出固定分摊与可变分摊；
[0112]
数据采集模块，用于根据发电公司的分摊内容，得到固定成本与可变成本；
[0113]
数据拟合模块，用于拟合机组实时发电功率和机组实时供电煤耗率，再结合当前煤价，得到机组时段总成本曲线；
[0114]
输出模块，用于根据机组时段总成本曲线输出实时的总成本。
[0115]
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现发电公司实时成本获取方法的步骤。
[0116]
一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序
被处理器执行时实现发电公司实时成本获取方法的步骤。
[0117]
实施例1：
[0118]
参见图1，计算机组总成本时，包括以下步骤：
[0119]
s1，输入近期的机组实时发电功率powrvalue与机组实时供电煤耗率supplycoalcost数据。发电功率尽量在机组最大最小功率之间分布比较均匀。
[0120]
s2，取得机组当前时段的固定成本和变动成本。
[0121]
s3，拟合实时发电功率powervalue与实时供电煤耗率supplycoalcost之间的关系曲线，两边乘以煤价，得到机组时段总成本曲线。
[0122]
s4，由机组时段总成本曲线得到机组单位成本曲线、机组单位变动成本曲线和单位燃料成本曲线。
[0123]
s5，输出结果，得到机组总成本曲线的系数。
[0124]
实施例2：
[0125]
参见图2，计算机组月度总成本时，包括以下步骤：
[0126]
s1，输入近期的机组实时发电功率powrvalue与机组实时供电煤耗率supplycoalcost数据。发电功率尽量在机组最大最小功率之间分布比较均匀。
[0127]
s2，取得机组当前时段的固定成本和变动成本。
[0128]
s3，根据发电功率计算月度电量。
[0129]
s4，拟合电量与实时供电煤耗率supplycoalcost之间的关系曲线，两边乘以煤价，得到机组月度总成本曲线。
[0130]
s5，由机组月度总成本曲线得到机组单位成本曲线、机组单位变动成本曲线和单位燃料成本曲线。
[0131]
s6，输出结果，得到机组月度总成本曲线的系数。
[0132]
实施例3：
[0133]
参见图3，计算机组年度总成本时，包括以下步骤：
[0134]
s1，输入近期的机组实时发电功率powervalue与机组实时供电煤耗率supplycoalcost数据。发电功率尽量在机组最大最小功率之间分布比较均匀。
[0135]
s2，取得机组当前时段的固定成本和变动成本。
[0136]
s3，拟合电量与实时供电煤耗率supplycalcost之间的关系曲线，两边乘以煤价，得到机组年度总成本曲线。
[0137]
s4，由机组年度总成本曲线得到机组单位成本曲线、机组单位变动成本曲线和单位燃料成本曲线。
[0138]
s5，输出结果，得到机组年度总成本曲线的系数。
[0139]
本发明能够在国产化银河麒麟linux下的运行，包括成本后台算法与成本分析前端vue框架展示。本发明能够对成本进行智能分摊，得到多个固定成本与多个可变成本，然后根据实时功率与实时煤耗率拟合出关系曲线，得到总成本曲线，由总成本曲线得到单位成本曲线、单位变动成本曲线和单位燃料成本曲线。因此，能够根据不同的功率和煤耗率反复试验，最终得到最优化的成本控制数据，实现成本的计算分析。
[0140]
本发明能给发电公司提供一套生产成本预算结果，该预算结果展示了在各级负荷、各级发电量下的运行成本，即生产环境下发电机负荷，煤耗率与投入资金的对比关系。
本发明能够弥补现有技术中无法提供实时运行成本分析，月度年度运行成本分析的功能缺失，导致发电公司利润降低，在电力市场竞争中的领先地位和竞争优势逐步下降。在发电公司的成本分摊模式的基础上，本发明通过机组实时发电功率powervalue与机组实时供电煤耗率supplycoalcost数据，计算到每个固定成本和可变成本。拟合机组实时发电功率powervalue与机组实时供电煤耗率supplycoalcost之间的关系曲线计算出可变成本内的各项成本，包括总成本，单位成本，单位燃料成本，单位边际成本，单位变动成本。本发明不仅能够实时准确分析生产成本的变化，而且能够根据成本曲线得出发电公司发电量与最优成本的关系，对降低发电成本有着显著的作用。
[0141]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0142]
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。