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主管单位:中国华电集团公司

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国际标准刊号:ISSN 1674-1951

国内统一刊号:CN 41-1395/TK

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基于库存模型的我国火力发电厂燃煤采购

ABSTRACT:Power is an important basis of nation’s economy development. In China, thermal power plant is the most important electricity generated from, so thermal power is a significant support for China’s economy development. Coal is the raw material of thermal power plant, and coal purchasing can fatally effect thermal power plant’s operation. There is little research on power industry logistics, especially coal purchasing. This paper studies inventory model of thermal power plant and on this basis, establishes coal purchasing model to effectively guide our country’s coal purchasing.
KEY WORDS:thermal power plant,supply chain management,inventory,purchasing
摘要:电力是一个国家经济发展的重要基础。在我国,燃煤型火力发电是主要的发电形式,因此火力发电厂是我国经济发展的重要支柱。而燃煤型火力发电厂的主要原材料就是煤炭,因此燃煤采购对火力发电厂的运营具有重大的影响,正确快速的燃煤决策方案对是火力发电厂良好运营的保障。目前国内外对电力行业物流方面的研究,尤其是燃煤采购的研究不多,论文研究了火力发电厂库存模型,在库存管理的基础上建立了燃煤采购模型,对我国火力发电厂的原料采购提供了有效指导。电力论文代写发表

关键词:火力发电厂;供应链管理;库存;采购
1.引言电力论文代写发表

    供应链管理是激烈市场竞争下,日渐盛行的企业管理模式,而采购是整个供应链管理的最初阶段,也是企业经营管理的基础。对于火力发电企业来说,采购管理是电力企业物流管理的重要环节[1],因为库存一旦不足,将对国家的生产运营造成严重影响。火力发电厂不允许缺货,所以将燃煤采购建立在库存基础上,方便确定采购时间与数量,并降低企业的燃煤成本、增强电力生产安全性。
近二三十年来,国内外学者对各种库存控制系统包括供应商管理库存的利润模型[2]进行了广泛研究。文献[3]采用仿真方法研究了分层、分布式、动态库存(HDDI)管理调度问题并引入了紧急补充概念;Cetinkaya[4]针对供应商管理库存VMI系统提出一个整合的库存补充和交货计划模型,供应商用(s,S)策略补充其库存,以及基于时间的运输联合策略发送订货。文献[5]用离散化问题的状态和决策空间,建立半马尔科夫决策模型,提出用强化学习的方法解决VMI下库存决策问题。在材料设备采购过程中,库存控制非常重要[6],因此把基于库存来进行采购决策使采购变得非常容易。文献[7]构建了瞬时库存依赖性需求条件下具有库容约束的单一零售商品订货批量模型。文献[8]通过模糊逻辑推理的方法,对产品需求量进行预测,从而达到根据需求进行采购。文献[9]则提供了改进的模糊库存控制策略。文献[10]在库存模型的基础上研究了采购分析,是一个突破。但是电力行业的物流研究目前还比较少,尤其是燃煤库存保证着火力发电厂安全运营,因此研究燃煤库存,制定最优的燃煤采购策略非常重要[11]。
论文研究了火力发电厂原料的库存特点和库存模型,在此基础上研究出了燃煤的采购模型,为火力发电企业的安全、低成本运营提供了应用指导。
2.库存模型电力论文代写发表

2.1火力发电厂原料库存的特点
    火力发电厂的原料主要是燃煤,由于发电行业的特殊性,燃煤的库存具有以下特点:
    (1)燃煤需求量大。火力发电厂每天都要发电,因此时时刻刻都有燃煤消耗,所以一般每天都有燃煤到货。
    (2)燃煤的供给和价格受到宏观经济环境的影响。电力需求一般比较稳定或具有一定周期,因此燃煤的需求和供给一般比较稳定,可以通过数据统计方法进行预测。
(3)燃煤的安全库存要求严格。电力关系到整个社会的生产经营和人民生活,燃煤库存不足,将造成电力中断,造成严重后果。因此燃煤的库存一定要严格管理,更不允许缺货发生。
2.2库存控制模型
     燃煤的库存控制主要是确定煤的再订货点、订货量和订货周期。由于电厂燃煤不允许缺货,且采购周期较短,一般设立一个固定的再订货点,以固定周期内的最大使用量为基准。
在库存控制模型中引入了预测分析系统和供应商评价系统。由于采购是基于未来一段时间内市场用电需求的变化、电厂的发电情况以及煤炭的价格变化制定的,因此必须对燃煤的需求、燃煤的市场价格和供求关系进行预测,所以需要建立预测分析系统。供应商评价系统是用来选择具有长期战略合作关系的优质供应商。在火电供应链中,燃煤供应商对电厂的影响越来越大,火力发电企业必须建立新型的供应链合作关系,选择优质供应商,才能实现低成本、安全运营。图1描述了火力发电厂的燃煤库存控制模型。
2.3安全库存模型电力论文代写发表

    安全库存主要由销售预测、物料清单、采购提前期、市场价格走势、采购难易程度等决定,其模型见图2。
(1)销售预测
    火力发电厂的电能销售在时间上的积累是连
续的,可以建立回归分析模型进行分析。设电能y为时间变量x的线性函数,可以对不同的时间段分别建立线性回归模型,并计算各个回归模型的预测值与上一时间段时间销售量的误差平方和,采用误差平方和最小的回归模型对下个时段的销售量进行预测,再结合物料清单(各种煤的比例),就可以得到各种不同原料的需求,参与安全库存的计算。并且比较准确的电能销售预测,能在一定程度上解决采购提前期问题。
(2)物料清单
    燃煤库存的物料清单是指各种煤的混配比例。
(3)采购提前期
    可选最佳供应商集列表中,有各个供应商是否可以供货、供货能力等数据。首先采用最小的采购提前期来计算安全库存,一直计算到最大采购提前期的安全库存,从而选择最佳的采购提前期。电力论文代写发表

(4)采购难易程度
    采购难易程度可以通过计算数据库中符合要求的供应商数量来决定,可分为4个等级:容易、较容易、较难、难。若同一原料品种供应商有6家以上(含6家),则为容易;若同一原料品种供应商有4~5家,则为较容易;若同一原料品种供应商有2~3家,则为较难;若同一原料品种供应商有1家,则为难。
(5)市场价格走势
    由于电能的价格与原料价格直接相关,电能的销售量在一定程度上受到原料价格的影响,因此在决定安全库存时必须考虑煤的价格走势。在本系统中把价格走势分为上涨、趋势不明和下跌3级,这些指标可以由历史数据综合预测得到。
综合以上影响安全库存的因素,可以得出
安全库存=不同采购提前期内需求预测
采购提前期内的需求预测主要由生产计划、销售预测和物料清单决定。 根据电厂的阶段售电量决定, 根据最佳供应商集中供应商的数量决定具体数据见表1。 由煤价走势决定,具体数据见表2。 用来保证电煤的供应, 用来降低价格波动风险,尽可能降低采购成本。
采购人员根据计算出的安全库存,并结合历史数据进行采购决策。
3.采购决策模型电力论文代写发表

    采购决策主要是考虑原料品种价格、不同时段需求、最大库存、资金等各方面的影响约束来选择供应商、采购时间及采购量的过程。具体模型见图3。
    根据计算出的不同时间段的原料需求,并结合供货能力可选择不同采购提前期的供应商。其中,供货能力由采购提前期和供货数量决定。价格和质量是两个反方向的指标量,这里把质量因素转化为可比的价格系数,从而对不同供应商的
原料质量作比较。供应商的供货水平通过供货水平系数来衡量比较。
3.1质量价格系数
    质量因素可转化为价格系数。原料的质量因素主要有原料发热量、灰份、水份、硫份等主要指标。每种原料的各项指标在原料列表中体现。原料的发热量高,则煤的质量高,给出发热系数=发热量*100%。而其他成份含量越高,煤的质量越差,给出灰份系数=1/(1-含灰量),水份系数=1/(1-含水量),硫份系数=1/(1-含硫量)。质量因素转换成价格系数后,可以计算出校正价格。电力论文代写发表
所以某种煤的校正价格=实际价格*发热系数*灰份系数*水份系数*硫份系数
3.2供货水平系数
    供货水平系数是通过对供应商列表中的历史供货情况进行分析得到的。一般将供货情况分成2类:①及时到货情况,分别用H0、H1、H2、H3表示及时到货、延期1周以内、延期2周以内、延
4.结论
    本文根据火力发电厂原料的库存特点研究了火力发电厂的燃煤库存控制模型和安全库存模型,在此基础上建立了燃煤的采购模型,充分考虑了资金、提前期、最大库存、原料价格和供给的限制,对为火力发电企业的安全、低成本运营具有应用指导意义。本文的创新之处如下:
(1)建立燃煤库存控制模型。模型中引入预测分析系统和供应商评价系统。
(2)建立库存控制模型。考虑销售预测、物料清单、采购提前期、市场价格走势、采购难易程度等方面的影响来设定安全库。
(3)建立燃煤的采购模型。模型中考虑原料品种价格、不同时段需求、最大库存、资金等各方面的影响约束来选择供应商、采购时间及采购量。
参考文献电力论文代写发表

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