火電企業(yè)燃料采購(gòu)決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鍋爐燃料采購(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種火電企業(yè)燃料采購(gòu)決策 支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著供應(yīng)鏈管理的建立，過(guò)去只以?xún)r(jià)格和經(jīng)驗(yàn)為中心的采購(gòu)策略已經(jīng)不復(fù)存在， 取而代之的是以采購(gòu)優(yōu)化模型和科學(xué)數(shù)據(jù)為支撐的采購(gòu)策略?；痣娖髽I(yè)制定合理的采購(gòu)策 略是減少發(fā)電成本、確?；痣娖髽I(yè)安全生產(chǎn)、保證燃料符合發(fā)電需求和及時(shí)供應(yīng)及到貨的 關(guān)鍵，所以要保證火電企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，研究出合理的燃料采購(gòu)策略是非常重要的。
[0003] 清華大學(xué)的周云、趙雷等人以零售商從不確定的供應(yīng)商補(bǔ)充庫(kù)存和滿(mǎn)足隨機(jī)的顧 客需求為例，得到了減小零售商整體運(yùn)行成本的優(yōu)化模型，這個(gè)模型包含一個(gè)確定最優(yōu)補(bǔ) 充量的隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃外部層問(wèn)題，和一個(gè)在給定補(bǔ)充量下的選擇供應(yīng)商和訂單分配的整數(shù) 規(guī)劃內(nèi)部層問(wèn)題。西南交通大學(xué)的肖雷等人認(rèn)為在采購(gòu)管理中，基于采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)的供應(yīng) 商選擇和訂單分配可以有效地提高決策制定的科學(xué)性。他們利用層次分析法（Analytic HierarchyProcess,AHP)計(jì)算出產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和供應(yīng)商的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，基于這些系數(shù)構(gòu)建 了求解供應(yīng)商選擇和訂單分配的雙層規(guī)劃模型，該模型考慮了多產(chǎn)品、單周期、價(jià)格的多樣 性以及隨機(jī)的需求，并利用遺傳算法對(duì)該模型進(jìn)行求解。哈爾濱商業(yè)大學(xué)的霍紅指出由于 在實(shí)際中，目標(biāo)、約束和參數(shù)的不準(zhǔn)確性導(dǎo)致了決策制定的復(fù)雜性，由此提出了一個(gè)表示決 策者的偏好和模糊目標(biāo)的多目標(biāo)整數(shù)規(guī)劃模型，用來(lái)解決供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的供應(yīng)商選擇和訂 單分配問(wèn)題。然而，現(xiàn)有的技術(shù)都存在方法復(fù)雜，求解精度不高以及求解速度慢等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種火電企業(yè)燃料采購(gòu)決策 支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，旨在解決現(xiàn)有方法求解不準(zhǔn)確，以及不能充分利用歷史數(shù)據(jù)等問(wèn)題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種火電企業(yè)燃料采購(gòu)決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方 法，包括如下步驟：
[0006] (1)根據(jù)火電企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行情況和在售燃料的情況選取供煤?jiǎn)挝坏脑u(píng)價(jià)指標(biāo)， 用于對(duì)潛在的供煤?jiǎn)挝贿M(jìn)行評(píng)價(jià)；其中，評(píng)價(jià)指標(biāo)包括一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)和二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，每個(gè) 一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括多個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)；
[0007] (2)將火電企業(yè)的采購(gòu)成本最低作為總目標(biāo)，一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)作為準(zhǔn)則層元素，二級(jí) 評(píng)價(jià)指標(biāo)作為次準(zhǔn)則層元素，利用AHP算法計(jì)算各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重；
[0008] (3)利用歷史數(shù)據(jù)計(jì)算得到每個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝坏母髟u(píng)價(jià)指標(biāo)值，結(jié)合火電企業(yè) 的鍋爐參數(shù)，得到每個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝坏母髟u(píng)價(jià)指標(biāo)的得分；
[0009] 其中，對(duì)任一評(píng)價(jià)指標(biāo)值X，通過(guò)如下方式得到該評(píng)價(jià)指標(biāo)的得分X，
下限，a表示評(píng)價(jià)指標(biāo)取值區(qū)間的長(zhǎng)度；
[0013] (4)對(duì)每個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝坏拿總€(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，計(jì)算其權(quán)重與得分的乘積作為該評(píng) 價(jià)指標(biāo)的權(quán)重得分，利用優(yōu)劣解距離法計(jì)算得到各潛在的供煤?jiǎn)挝坏脑u(píng)分；
[0014] (5)根據(jù)各潛在的供煤?jiǎn)挝坏牟少?gòu)限制和評(píng)分以及火電企業(yè)的實(shí)際采購(gòu)需求，構(gòu) 建燃料訂單分配模型。
t個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝坏脑u(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重得分向量Yt=(ytl,yt2, . . .，yts)到負(fù)理想點(diǎn)ymin = (ylnin，y2nin，? ? ?，ysnin)的歐氏距離，>'廣為第t個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝坏脑u(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重得分向 量Yt=(yti，yt2, ? ? ?，yJ到正理想點(diǎn)y_=(yi_c，y2_，? ? ?，ys_)的歐氏距離，s為評(píng)價(jià)指 標(biāo)的個(gè)數(shù)，t= 1，2, . . .，N，N為潛在的供煤?jiǎn)挝豢倲?shù)，ytl,yt2, . . .，yts分別為第t個(gè)潛在的 供煤?jiǎn)挝坏牡?~S個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重得分，ylniin，y2_，...，ys_分別為所有N個(gè)潛在的供 煤?jiǎn)挝坏牡?~S個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重得分的最小值，ylmax,y2max, . . .，ysmax為所有N個(gè)潛在的 供煤?jiǎn)挝坏牡?~s個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重得分的最大值。
[0016] 優(yōu)選地，步驟（5)中，燃料訂單分配模型如下：

[0019]其中，N為潛在的供煤?jiǎn)挝豢倲?shù)，Xt為從第t個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝徊少?gòu)的煤量，Qt為第t個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝幻旱臒嶂担?_和Qniax分別為配煤所產(chǎn)生的目標(biāo)熱值的下限和上限，V,為 第t個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝幻旱膿]發(fā)分，VnilJPVniax分別為配煤所產(chǎn)生的揮發(fā)分的下限和上限， Mt為第t個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝幻旱乃?，M_為配煤所產(chǎn)生的水分的上限，St為第t個(gè)潛在的 供煤?jiǎn)挝坏牧蚍葜?，S_為配煤所產(chǎn)生的硫份的上限，At為第t個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝坏幕曳种担?八_為配煤所產(chǎn)生的灰分的上限，D為本月燃料的目標(biāo)采購(gòu)總數(shù)，XMIN,和XMAXt分別為在第 t個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝徊少?gòu)的煤量的上限和下限，Pt是第t個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝坏膯蚊撼杀?，Ct 是第t個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝坏脑u(píng)分；從第t個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝徊少?gòu)煤時(shí)，XMINtSXXMXt， 不從第t個(gè)潛在的供煤?jiǎn)挝徊少?gòu)煤時(shí)，Xt= 0。
[0020] 總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效 果：由于采用了步驟（1)，根據(jù)火電企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行情況和在售燃料的情況選取供煤?jiǎn)挝?的評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取符合實(shí)際應(yīng)用；步驟（3)中利用根據(jù)火電企業(yè)的鍋爐參 數(shù)構(gòu)建的分段函數(shù)獲取供煤?jiǎn)挝坏脑u(píng)價(jià)指標(biāo)得分，使得在以火電企業(yè)為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，能更 好的反應(yīng)各個(gè)供煤?jiǎn)挝辉u(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)的優(yōu)劣，因此能更好地符合實(shí)際情況。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的火電企業(yè)燃料采購(gòu)決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要 彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的火電企業(yè)燃料采購(gòu)決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法包括如 下步驟：
[0024] (1)根據(jù)火電企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行情況和在售燃料的情況選取供煤?jiǎn)挝坏脑u(píng)價(jià)指標(biāo)， 用于對(duì)潛在的供煤?jiǎn)挝贿M(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0025] 選取了全面、科學(xué)、量化簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)指標(biāo)之后，可以更好地對(duì)潛在的供煤?jiǎn)挝贿M(jìn)行 評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)指標(biāo)包括一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)和二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。其中，一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括煤質(zhì)、成本、 信譽(yù)和可持續(xù)發(fā)展能力，二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括熱值、揮發(fā)分、水分、硫份、灰分、標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)、運(yùn)輸 成本、煤量符合率、煤質(zhì)符合率、結(jié)算盈虧、煤質(zhì)均勻率、時(shí)間符合率、經(jīng)濟(jì)效益和經(jīng)濟(jì)規(guī)模。
[0026] 下面分別對(duì)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)和二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。
[0027] 煤質(zhì)：設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)是依據(jù)特定的煤炭種類(lèi)來(lái)的，所以鍋爐要求煤炭的質(zhì)量能達(dá)到 特定標(biāo)準(zhǔn)。偏離設(shè)計(jì)的煤種會(huì)導(dǎo)致設(shè)備健康水平的降低，增加設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。如果煤質(zhì)變 化較大且煤質(zhì)不穩(wěn)定，將會(huì)對(duì)鍋爐燃燒的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性造成很大的影響，同時(shí)也會(huì)很大 程度的影響鍋爐設(shè)備的安全性和可靠性。所以，燃料的熱值、揮發(fā)分、灰分、水分和硫份等參 數(shù)必須滿(mǎn)足鍋爐在設(shè)計(jì)上的要求。
[0028] 熱值：熱值作為分析煤質(zhì)的重要指標(biāo)之一，亦稱(chēng)低位發(fā)熱量，指單位煤充分燃燒后 釋放出的熱量，不包含水蒸氣汽化釋放出的熱能。煤的熱值越大，產(chǎn)生的電動(dòng)能就越大，就 能提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益。如果所燃燒煤炭的低位發(fā)熱量小于鍋爐所設(shè)定的煤種的發(fā)熱量， 從理論上分析會(huì)導(dǎo)致燃燒溫度的降低，爐膛溫度降低，鍋爐的熱效率就會(huì)下降，增加發(fā)電成 本。但是如果煤的低位發(fā)熱量大于鍋爐的設(shè)計(jì)煤種，會(huì)使煤灰軟化，形成結(jié)渣。所以說(shuō)煤炭 熱值并非越大越好，必須要參考鍋爐的設(shè)計(jì)要求來(lái)選擇。
[0029] 揮發(fā)分：揮發(fā)分是煤炭燃燒中非常重要的成分，是決定煤炭著火特性的第一指標(biāo)。 當(dāng)揮發(fā)分高時(shí)，可以增加煤炭的燃燒面，減少煤炭燃燒不充分帶來(lái)的損失。如果煤炭在入爐 燃燒時(shí)其揮發(fā)分大于鍋爐設(shè)計(jì)煤種，將會(huì)導(dǎo)致噴燃器的損壞而最終停爐；如果煤炭揮發(fā)分 小于鍋爐預(yù)設(shè)的揮發(fā)分含量，燃燒不充分同樣會(huì)損害噴燃器的運(yùn)行。所以，鍋爐設(shè)計(jì)的揮發(fā) 分含量在采購(gòu)時(shí)必須作為重要的參考。
[0030] 灰分：灰分是煤中的有害物質(zhì)，在燃燒的時(shí)候會(huì)帶走大量的熱量，造成發(fā)熱量的降 低。且灰分的增加有可能會(huì)加劇鍋爐的磨損，影響鍋爐的操作，可能導(dǎo)致燃燒過(guò)程中的熄 火，對(duì)設(shè)備造成影響，甚至引發(fā)安全事故。煤炭中灰分含量越高，煤炭的重量則越大，會(huì)增大 不必要的鐵路運(yùn)輸。
[0031] 水分：水分是指煤