电厂的成本管理课件

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1、电力市力市场成本管理成本管理与与竞价策略价策略7/30/2024江苏徐塘发电有限责任公司孔令广7/30/20242第一部分、电力市场第二部分、成本管理第三部分、系统边际电价预测第四部分、发电商的竞价策略第五部分、基于电子商务的电力交易信息平台第一部分第一部分 电力市场电力市场7/30/20241.外部压力,即社会对电力工业提高效率的要求,由于垄断经营造成电力企业和市场经济脱节,造成高成本和低效率,导致电价居高。2.改革的物质条件,就是电力新技术的发展,使电力在发、输、配、售分开经营的条件下，能保证电力生产、供应的安全、稳定运行。一、电力工业市场化的动力 二、中国电力体制改革主要内容（1）划分两

2、大电网公司 设立国家电网公司和南方电网公司。（2）重组五大发电集团 组建中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司等5家发电集团公司。 （3）竞价上网政策明朗 电力体制改革方案设计的新电价体系是，划分上网电价，输、配电价和终端销售电价。 在具备条件的地区，发电企业可以通过协商方式，向大用户直接供电，执行国家规定的输、配电价，最终形成比较科学合理的销售电价。（4）成立国家电监会 电力行业改革计划的另一个重要细节，则是成立一个新的行业监管机构国家电力监管委员会，按照垂直管理体系设置，向区域电网公司、电力交易调度中心派驻代表机构，鼓励业内间的竞争。

3、三、电力市场结构(电网交易中心电网交易中心地区交易中心地区交易中心输电公司输电公司调度运行调度运行发电商发电商配电公司配电公司发电商发电商零售商零售商用户用户直供用户直供用户用户用户零售商零售商(i$辅助服务辅助服务提供商提供商(kWh$ ?$kWhkWhkW, kWhkWhkWhii$kWhi$iiiiiSome market info and moneymin market info.min mrkt info.Info. & moneySome market info and money$发电商发电商代理代理发电商发电商$ii$kWh($7/30/20241、电力市场按交易的商品来分，可

4、以分为以下三类：（1）能量市场：交易的是有功电量，是各类市场中最基本的一个市场。（2）辅助服务市场：交易的是无功或者其他一些保证电能质量所必需的服务。（3）输电市场：交易的是输电网络的输电权。2、电力市场按交易的时间来分，可以分为以下两类：（1）提前交易市场：包括小时市场和日前市场以及长期交易合同。（2）实时平衡市场：为保证电力系统发电出力和负荷实时平衡而设立的电力交易市场。 上述的各种市场并不是孤立的，而是相互影响、相互作用的。四、电力市场的类型7/30/2024 1、合约市场的作用：（1）是为了减少完全依赖现货市场价格和电网安全风险，保证电力市场的有序性、安全性、价格的平稳性、电力生产的连

5、续性（2）有足够的时间增加电力交易竞争的深度和在更广的范围内进行发电资源的优化配置 2、合约市场的竞价模式：（1）月为单位进行竞价；（2）基于典型负荷曲线竞价（3）合约市场应该允许发电公司多次报价 合约市场合约市场日前市场日前市场实时市场实时市场辅助服务市场辅助服务市场不同市场之间的协调不同市场之间的协调年度与月度市场之间的协调月度市场与日前市场之间的协调日前市场与实时交易市场的协调合约电量的时间、合约电量的时间、空间分布的合理性空间分布的合理性7/30/2024131.在电力市场中，输电网被视为是一种资源；2.市场成员对电网资源的利用必须通过竞争而获得，输电容量可以通过拍卖，发现其市场价值；

6、3.在电力市场条件下，输电服务的成本构成：投资成本（或称容量费用）：已有设备的使用费和扩建费运行费用损耗电能成本阻塞成本机会成本。输电服务市场输电服务市场示意图五、市场监管五、市场监管六、电力市场的运行六、电力市场的运行 计划ISO计划投标发电商发电商市场预测市场运行市场监管 市场力预测负荷预测电价预测风险管理机组组合套利交易博弈资产评估和风险分析电力市场电力市场 能量 辅助服务输电负荷预测电价预测提前市场辅助服务阻塞管理输电价格投标投标策略七、发电商竞价决策支持系统的闭环模型决策分析子系统的市场预测模块生产运行管理子系统中的生产计划模块报价决策子系统中报价决策模块生产运行管理的调整报价决策子

7、系统中报价决策调整及选择参与电力市场的期货、现货、实时、辅助市场交易结算及评估中的结算核算；成本分析中的成本核算结算及评估子系统的市场交易分析及评估成本管理子系统成本预测管理功能系统总体结构图 系统功能逻辑图交易中心交易中心系统数据流图 报价员 信息发布 燃料化验数据 计划数据 历史结 算数据 领 导 网络用户 日生产统计数据 电厂局域网或专线 月生产统计数据 季生产统计数据 年生产统计数据 分析评 估数据 燃料计 划数据 机组运行计划数据 检修计 划数据 市场交易数据 市场信息 人工输入数据 MIS接口生产数据 报价辅助决策 成本分析数据 经济分析数据 生产运行计划数据 生产实时数据 市场交

8、易数据信息 信息管理数据处理 第二部分第二部分 成本管理成本管理一、成本管理子系统一、成本管理子系统成本管理子系统是发电商竞价决策支持系统的最基本的功能，成本管理是对电厂成本的构成和影响成本的因素进行分析，通过进行生产成本和利润的计算分析，一方面对报价决策提供参考，另一方面引导公司内部开展竞争，挖掘成本降低的潜力，并依此进行成本控制实现资源最优配置，以掌握成本变动的规律，完善成本分析与控制，为报价决策方案的选择提供更加广阔的竞价空间。在电力市场运营中，成本管理子系统是发电企业整个生产系统实现闭环控制的重要环节。系统地运用预测、计划、控制、核算、分析、考核等方法，对构成产品成本的各种因素，和各个

9、经营环节实施管理，以达到降低成本、提高经济效益的目的。二、成本管理子系统功能二、成本管理子系统功能1）电厂机组运行实时数据的采集、计算显示。2）用于对上网机组实时运行数据的动态监视，动态成本的计算，机组运行经济性指导。3）采集全厂进行成本核算所需生产计划和财务管理数据，进行机组固定成本分析所需数据的动态管理。4）发电机组的成本综合分析。5）全面给出竞价机组的成本构成情况，实时成本的变动趋势及固定成本组成。计算不同机组组合下的成本费用。6）成本费用控制。三、电厂的发电成本三、电厂的发电成本电厂的发电成本分为固定成本与动态成本两大块。固定成本其中有折旧费、设备维护费、修理费（定期大修和中小修）、财

10、务费用、管理费用（其中包括工资及福利、车船使用税、土地使用税、印花税及其他）、其它费用等；固定成本分析通常要用长期的经济分析方法（如还本付息期）进行分析，它主要是要确定峰、谷、基荷时段的指导价格，而且这也是电厂制定次日发电策略的重要依据。容量成本的分摊是制定实时电价的关键，分摊主要要考虑机组的可靠性，即分析机组能够保证出力的时间和大小，而且还要考虑其风险度，把风险考虑在最低范围内。对于半变动成本如修理费、热联电厂的销售费用（属于用户成本）等与电量的关系不大，可以归入固定成本计算。动态成本其中主要有燃料费用、水费、临检费、材料费、其它生产成本（如无功调节和备用成本、空载成本等），对于热联电厂其中

11、还有电费。这些成本除与电厂本身的设备有关，还与网络发布信息、合同管理有关。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。 四、成本管理子系统逻辑框图四、成本管理子系统逻辑框图 成本管理数据流程图 五、成本预测 企业总是事先根据目标利润预测目标成本，然后再确定成本及生产计划，并在执行中实行成本控制，以达到事先确定目标利润的目的。做好成本预测，对于生产经营决策科学化，正确制定成本计划，为成本控制提供目标和方向，改善经营管理，挖掘降低成本潜力，另外对于期货交易市场和现货交易市场都具有十分重要的意义。成本预测算法 1、加权平均法。根据过去若干时期

12、的固定成本总额及单位、加权平均法。根据过去若干时期的固定成本总额及单位可变成本的历史资料，按其距计划时期的远近分别进行加权。可变成本的历史资料，按其距计划时期的远近分别进行加权。距离计划期越近权数越大，距离计划期越远权数越小。距离计划期越近权数越大，距离计划期越远权数越小。2、回归分析法、回归分析法a,b的确定的确定六、成本计划六、成本计划成本计划是达到目标成本的一种程序，使生产经营决策者明确成本方面的具体目标。成本计划是推动电力企业实现责任成本制度和加强成本控制的有力手段。成本计划是评价考核企业及部门成本业绩的标准尺度。为电厂的中长期经营计划及交易计划做技术及数据的参考。成本计划功能逻辑图成

13、本计划功能逻辑图 成本计划固定成本纵向分摊计划固定成本横向分摊计划年成本 分摊计划季成本分摊计划月成本分摊计划组合机组分摊计划热电分摊计划期间费用计算作业基准成本法（ABC法）滚动预算法固定计划法按固定成本分摊热量法单机分摊按机组容量分摊按固定比例分摊实际焓降法做功能力法固定成本纵向分摊滚动预算法 为克服传统定期成本计划的不足而产生的方法。其主要特点是：预算期是连续不断、逐期向前滚动的，始终保持一定的期限。为简化预算的编制工作量，实际采用按季度或季度中的月度滚动进行。这样保证固定成本的计算和回收。例如季度，第一季度按月详细编制成本计划，而对后三个季度则粗略编制，待第一季度过后，根据实际执行情况

14、随时调整下一季度的成本计划，使之具体化。滚动预算法的优点：可以保持预算的连续性和完整性，使各级管理人员始终明确企业发展的近期目标和总体规划，保证企业工作的正常顺利进行。由于成本计划的不断调整和修订，使成本计划更加切合实际，有利于充分发挥成本计划的指导、控制和业绩评价作用。成本计划主要是对固定成本作分摊计划，而成本降低率和年度经营指标现由电厂人员定出。七、成本分析电厂的发电成本分析包括固定成本分析与可变成本分析两部电厂的发电成本分析包括固定成本分析与可变成本分析两部分分 成本分析方法，可采用因数分析法和量利本分析法。因素分析法又称为连锁替代法，是一种分别确立诸因素影响成本程度的分析方法。其基本做

15、法是：从计划数入手，逐步以实际数替代，每次替代一个因素，每替代一次即以后式减前式，所得差值即为该替代因素的影响数。其因素排列的替换顺序，应从主要因素到次要因素，从数量指标到质量指标依次进行。量本利分析就是根据产量、成本和利润的依存关系，对企业的产量、成本和利润进行综合分析，并将其相互关系集中在盈亏临界图上形象地表示出来。利用盈亏临界图可以清楚地看到有关因素的变动对利润的影响。量本利分析在这里主要是用于预测企业或产品的盈亏临界点，又称为保本点、损益平衡点。在这点企业或产品的销售收入与成本相等，利润为零。当产量或销售收入达不到这点时亏损，超过则盈利 成本分析逻辑功能图 可变成本核算实时成本计算盈亏

16、分析产品单位成本分析成本效益分析成本费用指标分析成本利润率指标分析发电费用曲线拟合成本分析组合机组成本分析单机组成本分析厂级成本分析盈亏平衡点的确定利润区域的确定各成本费用输出实时成本计算 该功能为了实时动态地掌握各机组的性能指标和变动成本，主要内容包括：发电机功率（负荷）、供电标准煤耗率 、 燃料单位成本、 单位变动成本 单位固定成本 单位供电成本（全成本电价）。其中的相互关系如下：（1）发电机功率、厂用电功率、给煤量是直接采集处理数据（属于原始数据）。厂用电率=厂用电功率/发电机功率*100（单位：%）单位供电成本（全成本电价）=单位变动成本 +单位固定成本（2）单位固定成本在实时计算时直

17、接采用月计划预摊销的固定成本，因此可以说稳定不变。（元/千千瓦时）单位变动成本=单位燃料成本+单位水成本+单位购电成本（3）单位水成本和单位购电成本也属于月计划预摊销成本（稳定不变），因此只有单位燃料成本随着负荷变化和煤耗率的变化而有变化，这也它正是最主要的监控分析项目。单位燃料成本=供电标准煤耗率*煤折标煤单价煤折标煤单价是从当前价格数据库中取得的。供电标准煤耗率的实时动态计算就成为是最关键的问题，目前实时供电煤耗率有两种正式算法：正平衡与反平衡法计算。火电厂（热电厂）的发（供）电标准煤耗率是指火电厂每发（供）单位电量所消耗的标准煤（应用基低位发热量为7000kcal/kg的煤称为标准煤）的

18、质量。是火电厂的一个重要指标，也是进行火电厂成本分析尤其是实时成本分析的基础。八、成本控制八、成本控制成本控制就是在成本的形成过程中，对其事先进行规划；事中进行指标限制和监督，使之符合有关成本的各项法令、方针目标计划，及时发现偏差，采取纠正措施，使各项具体的和全部的费用消耗，控制在预定的范围内；事后进行分析评价，并在总结经验和实施改进措施的基础上，修订和建立新的成本目标，促进企业成本不断降低，达到以较少的消耗、取得较大经济效益的目的。 成本控制功能逻辑图第三部分第三部分 电价预测电价预测一、一、电价预测电价预测系统功能系统功能市场电价预测模块主要根据市场的历史资料进行技术性的分析，预测市场电价

19、未来的变化趋势，预测是决策基础。系统电价预测主要是根据从电力市场交易中心获得的系统负荷预测、历史电价、检修计划等信息，以及本厂报价的历史资料，预测次日或未来时段系统的电价的变化；其中包括对电价的预测、中、长期平均电价预测等，现阶段主要是系统次日和实时电价预测。提高系统系统电价预测的精度提高系统系统电价预测的精度主要有1）较为准确地考虑其他发电公司竞标对系统边际电价的影响；2）提供多种电价预测的模型和算法，根据实际各电力市场运营规律的特点选取之；3）建立短期中期长期电价预测的完整体系，滚动预测，建立自适应修正模型。目前，考虑到其他电厂投标策略对系统边际电价影响模型的不成熟性，我们主要通过第二、三

20、条来提高对系统边际电价预测的准确性。 二、时间序列法二、时间序列法首先对电价的历史数据进行处理：首先将每周七天分为两类，即工作日（周一到周五）和休息日（周六和周日），然后再将每天分为48个时段，生成48个时间序列数据，然后对这48个时间序列分别进行分析、建模和预测，得到48个预测值，这些预测值即构成次日48个时段的预测电价。这样得到的电价时间序列一般来说并非平稳时间序列，因此还要进行差分处理或季节差分处理，直至得到平稳时间序列再进行预测。三、人工神经网络法 在系统边际电价预测中，可应用带有隐层的前馈型神经网络，其通常有输入层、输出层和若干隐层组成。人工神经网络法一般采用多层感知器，特征是它可以

21、学习或训练。对多层感知器误差反传训练法（BP算法）是目前最简单、最实用的算法。q系统电价预测主要是根据从电力市场交易中心获得的系统负荷预测、历史电价、检修计划等信息，以及本厂报价的历史数据，预测次日或未来时段系统的电价的变化。q系统电价预测是影响竞价决策的一个非常关键的因素，是在对电价变化趋势进行深入分析的基础上，利用以历史数据为主的多种数据进行的预测。它的准确程度直接影响到电厂报价决策的结果，与电厂的经济利益息息相关；一方面，电力市场电价有自己的一些规律性的东西，如：会随系统总发电负荷的变化而变化，与季节的变化也有关系，全天低谷时段变化比较平稳，高峰时段变化相对剧烈等等；另一方面，由于电价预

22、测工作所研究的对象是不确定事件，使其具有不确定性、时间性和随机性。人工神经网络法预测方案 影响电价的因素电力市场的供求关系 燃料价格 发电机组的不确定性因素 输电阻塞 其它发电机组的投标行为 操纵市场（市场力等） 系统功能 q系统次日电价预测 q电价预测的评估安全性q屏幕显示、报表、打印输出 系统结构查看预测结果、报表和打印用户在报价决策子系统界面上选择市场类型、电价预测功能，并选择计算方法系统电价预测程序模块数据库用户选择电价预测误差分析功能，并选择预测时间、市场类型和计算方法预测电价误差分析分析结果显示报表和打印人工神经网络含义人 工 神 经 网 络 ANN（ Artificial Neu

23、ral Networks）是一种模拟人脑功能的计算机信息处理系统。它是由人工神经元相互连接而成的网络模块。神经元是人工神经网络中接受或产生信息、传递和处理信息的最基本单元，可以看作是生物神经细胞的一个简化人工模型。人工神经网络是一种具有大量连接的并行分布式处理器，它具有通过学习获取知识并解决问题的能力，且知识是分布存储在连接权中，而不是像常规计算机那样按地址存在特定的存储单元中。人工神经元模型wk1x1x2xpwk2wkpf（ ）输出yk激活函数uk阈值 k输入权值 激活函数的形式（1）阈值函数 (2)分段线形函数（3）sigmoid函数网络结构（1）前馈型网络。各神经元接受前一层的输入，并输

24、出给下一层，没有反馈。结点分为两类，即输入单元和计算单元，每一计算单元可有任意个输入，但只有一个输出。通常前馈网络可分为不同的层，第i层的输入只与第i-1层输出相连，输入和输出结点与外界相连，而其它中间层则称为隐层。前馈型网络主要用来函数映射。（2）反馈型网络。所有结点都是计算单元，同时也可接受输入，并向外界输出。工作方式q第一阶段。此阶段为学习期，此时各计算单元状态不变，各连线上的权值可通过学习来修改；q此阶段为工作期，此时各连接权固定，计算单元状态变化，以达到某种稳定状态。BP网络原理BP（Back Propagation）网络，即前向型误差反向传播网络。学习算法由正向传播和反向传播组成，

25、在正向传播的过程中，输入信号从输入层通过激活函数逐层向隐藏层、输出层传播，每一层的神经元只影响下一层的神经元。如果在输出层得不到希望的输出，则转入反向传播，将误差信号沿原来的连接通路逐层返回，通过修改各层的连接权值，使输出误差信号减小最终达到训练要求。BP网络结构图x2xNx1（N个）输入层（M个）隐含层（1个）输出层WijXMjjWj1y标准化处理反标准化处理X1X2iBP网络的学习过程输入模式由输入层经隐含层向输出层的“模式顺传播”过程；网络的希望输出与实际输出之差的误差信号由输出层经隐含层向输入层逐层修正连接权的“误差逆传播”过程；由“模式顺传播”与“误差逆传播”的反复交替进行的网络“记

26、忆训练”过程；网络趋向收敛即网络的全局误差趋向极小值的“学习收敛”过程。BP算法图解前向计算反向传播 l层 l+1层 线性组合激活函数线性组合激活函数数据分析NYN初始化权值、阈值K1计算隐层、输出层输出KN？K=K+1E？确定权值、阈值结束样本选取及归一化处理Y计算ek、局部梯度，修正输出层、隐含层权值、阈值N第四部分第四部分 竞（报）价策略竞（报）价策略一、报价策略报价策略是在市场预测的基础上，结合目前我国发电侧电力市场的特点，针对现货市场、期货市场、实时市场和辅助服务市场采用了不同的报价模型和决策模型，为电厂报价人员提供从报价方案生成到报价方案分析的决策支持，是报价人员科学决策的有力工具

27、。二、遗传算法在电厂报价方案制定中的应用模型 作为一个的独立的电力供应商来说，如何给出自己的报价曲线而得到最大利润，是非常重要的问题。但是在新的电力市场结构下，一个独立的电力供应商能够得到的报价信息是非常有限的，比如总的需求电量、燃料价格、传输损耗以及其他报价者的报价策略等等，使得报价过程充满了随机因素和一定的风险，这就使得传统的调度方法不能很好地解决报价策略问题。对于遗传算法在发电企业报价策略的应用，其主要的优点在于允许直接检验一个电力市场中发电企业报价策略的一般性假设。以一定前提条件为基础，例如我们首先假设竞价利润与机组容量和系统结算电价相关，并进一步假设前者与后两者的相关形式，然后测试大

28、量的可能交易规则，并从中搜索出有利的报价策略。遗传算法对问题域的信息要求很少，而且其高效和灵活的特性对于研究报价策略将非常有效。遗传算法遗传算法（Genetic Algorithms简称GA）是一种基于自然选择和群体遗传学的随机、迭代、进化和并行搜索的算法。与传统方法相比它具有：可并行性、全局最优性、不依赖问题模型的特性，计算简单、鲁棒性强等优点。对于遗传算法在发电企业报价策略的应用，其主要的优点在于允许直接检验一个电力市场中发电企业报价策略的一般性假设。以一定前提条件为基础，例如我们首先假设竞价利润与机组容量和系统结算电价相关，并进一步假设前者与后两者的相关形式，然后测试大量的可能交易规则，

29、并从中搜索出有利的报价策略。遗传算法对问题域的信息要求很少，而且其高效和灵活的特性对于研究报价策略将非常有效。发电企业决策目标利润函数约束条件 算法寻优 遗传算法的寻优过程可以理解为：机组在正常运行条件下，根据预测未来时段的市场结算电价或接受市场发布的信息，满足约束条件的限制，通过目标函数评价其优劣。适应性差的被淘汰，只有适应性强的才有机会将其特征遗传至下一轮解，最后获得最优解，产生自己的报价策略。根据具体问题的特点设置编码、构造适应度函数、产生初始种群和进行遗传操作是遗传算法优化的关键。 参数编码设机组的运行周期为24h，每半小时为一个时段，分为48个时段。考虑到实际报价的需要和减少计算时间

30、，可以合并几个运行时段为一个报价时段。根据市场交易规则，对应产生每个报价时段的410个报价点，构成一条染色体，即一个初始报价方案。 生成初始报价方案 本系统根据BP神经网络的方法预测出系统边际电价，并由一定的置信区间控制其误差范围，在满足发电机组技术约束的条件下，依据报价员的报价心理将报价方案分为冒险型、中立型和保守型三种类型，构造初始的报价方案群，本系统依据实验将初始种群控制在2030为宜。初始种群的选取一般是随机选取的，但对于这种有许多约束条件的机组竞价问题，通过复制历史时段对应的机组出力和运行状态，作为初始种群中的个体，可能比随机选取的初始可行解能更快接近最优解，这样可以减少进化代数和计

31、算时间。 计算适应度函数 报价方案的适应值是遗传算法中衡量竞价方案优劣的一个原则。考虑约束条件对竞价方案的影响，引入罚函数。若目标函数值大，对约束条件的违反量小，则方案好，其相应的报价方案应该赋予一个大的适应值。 遗传操作 选择算子 选择概率采用排序适应函数的方法，将同一代群体中的m个染色体按适应函数值从小到大排列，重将这些染色体按适应函数值由小到大记为1至m。直接取分布概率为： p（i）=2i/m（m1） 1im 适应值大的个体代替适应值小的个体直接复制到下一代。交叉算子 首先根据试验确定的交叉率，选出需要进行交叉操作的报价方案，然后逐一比较每两个报价方案相同的价格-出力组合，从不同的组合位

32、置按常规方法随机选择交叉位置point，即从point1开始至最后一组组合，交换两报价方案的组合方式。变异算子当k1或kn时，*取k-1，k+1之间的以均匀概率分布的一个随机数。当k=1时，*取min，k+1之间的以均匀概率分布的一个随机数。当k=n时，*取n-1 ，max之间的以均匀概率分布的一个随机数。遗传算法流程图N开始结束YY选择产生初始报价方案群计算报价方案适应度最佳方案？保留遗传操作产生新一代报价方案群收敛判断？N第五部分第五部分 基于电子商务的电力交基于电子商务的电力交易信息平台易信息平台基于电子商务的电力交易信息平台基于电子商务的电力交易信息平台基于电子商务的电力交易信息平台拟采用的关键性技术7/30/2024UBIA基于三层机构、跨平台的基于三层机构、跨平台的JAVAJAVA技术技术信息安全技术信息安全技术可视化组件技术可视化组件技术在线联机分析技术在线联机分析技术数据挖掘技术数据挖掘技术基于基于WEBWEB的的GISGIS技术技术基于电子商务的电力交易信息基于电子商务的电力交易信息平台拟采用的关键性技术平台拟采用的关键性技术联系方式华北电力大学（北京）工商管理学院信息管理教研室、信息系统研究所董福贵董福贵 博士博士地址：北京德外朱辛庄地址：北京德外朱辛庄 邮编：邮编：102206电话：电话：谢谢各位！