一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法。所述方法包括以下步骤：构建水电机组全生命周期成本计算数据体系；结合水电机组运行特征形成其全生命周期成本结构与成本动态估算模型；运用启发式优化算法以各成本建模为机理模型，结合成本对应参数进行算法自适应修正与寻优计算，求解获得匹配最优解的成本模型参数修正结果；根据参数修正的结果与数据支撑进行成本预测计算并求得水电机组全生命周期成本估算结果。本发明专利技术通过启发式算法进行参数寻优，解决了成本预测中参数数据缺陷与模型计算的难题，获得机组较为精确的全生命周期成本预测结果，为资产管理应用与水电机组运维决策提供可靠的计算依据。水电机组运维决策提供可靠的计算依据。水电机组运维决策提供可靠的计算依据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法


[0001]本专利技术属于资产成本管理领域，具体涉及一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法。

技术介绍

[0002]抽水蓄能电厂作为电力系统的典型资产高密集、高价值的企业，水电机组等大型设备的科学化精细化的资产管理是运维管理工作的重要内容。在水电机组的全生命周期成本计算中对于水电机组作业的各阶段成本建模及其参数计算是全生命周期成本估算的主要难题。同时，考虑到大部分电网企业对水电机组未形成完善的成本管理方案与数据统计条件，现有的设备成本计算方法未能做到形成具体的计算模型，无法实现基于数据现状的全生命周期成本预测估算的功能，部分成本模型构建脱离实际数据条件，数值处理方法无法适配电网数据管理情况，无法支撑进行设备全生命周期成本的高精度估算与趋势预测。现有技术中的“电网系统级全生命周期管理下年度成本核算方法”，该现有技术中给出了全生命周期成本架构下的成本建模及定性说明，该现有技术中存在缺乏考虑实际数据特征下的泛化性建模与修正功能的缺点，同时还存在未建立滚动优化模型支撑成本估算的缺陷。

技术实现思路

[0003]为了解决水电机组成本管理问题，本专利技术提供了一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法，通过构建水电机组的全生命周期计算模型与借助启发式算法进行参数寻优修正，运维管理工作根据成本记录数据与水电机组数据特征获得其全寿期内成本估算结果，提高生产投资决策的经济性与运维管理的科学性，实现水电机组经济性与可靠性的综合最优。
[0004]本专利技术的目的至少通过如下技术方案之一实现。
[0005]一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法，包括以下步骤：
[0006]S1、获取水电机组在全寿期内运作产生的各项成本相关数据，构建水电机组全生命周期成本计算数据体系；
[0007]S2、结合水电机组运行特征形成其全生命周期成本结构与成本动态估算模型；
[0008]S3、从水电机组全生命周期成本数据体系筛选特征参数，挖掘各项实际成本与计算模型参数耦合相关性，并进行根据实际数据质量进行预处理与标准化；
[0009]S4、运用启发式优化算法以各成本建模为机理模型，结合成本对应参数进行算法自适应修正与寻优计算，求解获得匹配最优解的成本模型参数修正结果；
[0010]S5、根据参数修正的结果与数据支撑进行成本预测计算并求得水电机组全生命周期成本估算结果。
[0011]进一步地，步骤S1中，依据水电机组全寿期内运行投入的各项成本相关数据，包括设备购置费用、运维检修费用、服务性费用，根据电网资产管理规程形成财务统筹与设备管理的数据体系，并依据数据来源与用途，建立水电机组全生命周期成本架构，包括：投资成
本、运行成本、检修成本、故障成本与退役成本；
[0012]全生命周期成本静态计算模型为：
[0013]C
LCC
＝C
I
+C
O
+C
M
+C
F
+C
D
；
[0014]其中，C
LCC
为全生命周期成本；C
I
为投资成本；C
O
为运行成本；C
M
为检修成本；C
F
为故障成本；C
D
为退役成本；
[0015]投资成本C
I
具体包括设备采购阶段产生的购置费用、安装服务费用与配套材料费用；运行成本C
O
具体包括设备投运产生的能耗费用、人工劳务费用；检修成本C
M
具体包括设备故障或周期性检修中产生的检修劳务费用、技术改造费用、备品备件费用；故障成本C
F
具体包括设备故障停运造成的发电惩罚性费用，即非计划停运下停电损失费用；退役成本C
D
包括报废阶段产生的设备处置费用、价值回收费用。
[0016]进一步地，步骤S2中，水电机组运行特征对应的全生命周期成本结构具体为考虑设备运行与成本架构的成本特征挖掘，成本划分为投资费用与报废费用的一次性成本支出与长时间尺度时变性成本支出，长时间尺度时变性成本支出包括运行、检修、故障费用，全寿期内在电企资产配置、设备本体可靠性变化、社会政策影响作用下，成本特征挖掘表征为动态成本模型；
[0017]水电机组的全生命周期成本为较长时间尺度的计算工作，考虑成本价值受到社会经济与设备折旧等众多因素与实际成本科目体系下的成本动态估算模型为：
[0018][0019]其中，C
purchase
为设备购置费用，C
P
为当前电价，C
w
为单位运行成本，C
j
代表抽水蓄能机组在第j级检修下的检修预算，j＝1，2，...M，i＝1，2，...N；N为运行年限；M为各运行年度内实施的检修等级数；r为通货膨胀率；R为社会贴现率，f
ij
表示第i个运行年限内第j级检修频次；k1，k2，k3，k4均为成本待定模型系数；成本动态估算模型的构建与计算主要基于参数获取、修正与求解的误差与精度控制。
[0020]进一步地，在步骤S3中，通过启发式算法对成本动态估算模型中模型拟合参数进行寻优求解，基于财务统计断面下的离散型成本样本，对成本动态估算模型中的成本待定模型系数k1，k2，k3，k4进行小样本条件下的相关性计算与迭代寻优计算，求解离散化成本变量下参数自修正的成本动态估算模型。
[0021]进一步地，进行参数自修正的启发式算法包括模拟退火算法、神经网络算法、粒子群算法或灰狼算法；
[0022]运用启发式算法求解全生命周期成本组合优化问题通过自适应自修正迭代寻优，算法程序在给定小样本条件下具有较高的效率与精度。
[0023]进一步地，步骤S4中，基于启发式算法的成本动态估算模型参数修正具体如下：
[0024]以最小化设备全生命周期成本费用为优化目标，各阶段成本限值构成优化约束，以成本动态估算模型中各成本待定模型系数与成本值构成决策变量，调用启发式算法进行自修正寻优计算，求解成本及其参数组合下的成本最优解；启发式算法构造成本初始解并
根据约束生成可行邻域；启发式算法根据邻居解评价值进行探索移动，更新可行解；循环迭代移动步骤并更新对应损失函数，直至收敛获得成本最优解。
[0025]进一步地，水电机组各类成本机理特征与实际运维工作对成本寻优求解中参数构成求解约束限制，具体为依据电企制订水电机组全寿期成本配置计划，水电机组各运行周期内运行、检修、故障成本遵循计划性投入费用区间约束，费用区间由电企资产管理计划或预防性检修计划确定，构成全寿期成本最优求解中的各阶段成本限值优化约束集合。
[0026]进一步地，在步骤S4中，以输入月度或年度收资统计的定点成本数据样本为支撑，通过插值方法进行小样本下数据扩充，插值方法包括双线性插值或样条插值；基于数据样本对动态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取水电机组在全寿期内运作产生的各项成本相关数据，构建水电机组全生命周期成本计算数据体系；S2、结合水电机组运行特征形成其全生命周期成本结构与成本动态估算模型；S3、从水电机组全生命周期成本数据体系筛选特征参数，挖掘各项实际成本与计算模型参数耦合相关性，并进行根据实际数据质量进行预处理与标准化；S4、运用启发式优化算法以各成本建模为机理模型，结合成本对应参数进行算法自适应修正与寻优计算，求解获得匹配最优解的成本模型参数修正结果；S5、根据参数修正的结果与数据支撑进行成本预测计算并求得水电机组全生命周期成本估算结果。2.根据权利要求1所述的一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法，其特征在于：步骤S1中，依据水电机组全寿期内运行投入的各项成本相关数据，包括设备购置费用、运维检修费用、服务性费用，根据电网资产管理规程形成财务统筹与设备管理的数据体系，并依据数据来源与用途，建立水电机组全生命周期成本架构，包括：投资成本、运行成本、检修成本、故障成本与退役成本；全生命周期成本静态计算模型为：C
LCC
＝C
I
+C
O
+C
M
+C
F
+C
D
；其中，C
LCC
为全生命周期成本；C
I
为投资成本；C
O
为运行成本；C
M
为检修成本；C
F
为故障成本；C
D
为退役成本；投资成本C
I
具体包括设备采购阶段产生的购置费用、安装服务费用与配套材料费用；运行成本C
O
具体包括设备投运产生的能耗费用、人工劳务费用；检修成本C
M
具体包括设备故障或周期性检修中产生的检修劳务费用、技术改造费用、备品备件费用；故障成本C
F
具体包括设备故障停运造成的发电惩罚性费用，即非计划停运下停电损失费用；退役成本C
D
包括报废阶段产生的设备处置费用、价值回收费用。3.根据权利要求2所述的一种基于参数修正的水电机组全生命周期成本计算方法，其特征在于：步骤S2中，水电机组运行特征对应的全生命周期成本结构具体为考虑设备运行与成本架构的成本特征挖掘，成本划分为投资费用与报废费用的一次性成本支出与长时间尺度时变性成本支出，长时间尺度时变性成本支出包括运行、检修、故障费用，全寿期内在电企资产配置、设备本体可靠性变化、社会政策影响作用下，成本特征挖掘表征为动态成本模型；水电机组的全生命周期成本为较长时间尺度的计算工作，考虑成本价值受到社会经济与设备折旧等众多因素与实际成本科目体系下的成本动态估算模型为：其中，C
purchase
为设备购置费用，C
P
为当前电价，C
w
为单位运行成本，C
j
代表抽水蓄能机组
在第j级检修下的检修预算，j＝1，2，...M，i＝1，2，...N；N为运行年限；M为各运行年度内实施的检修等级数；r为通货膨胀率；R为社会贴现率，f
ij
表示第i个运行年限内第j级检修频次；k1，k2，k3，k4均为成本待定模型系数；成本动态估算模型的构建与计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓亮，黄中杰，李崇威，李贻凯，王慷，冯时，林晔篁，崔钰，李汶航，周宵，伍家伟，王志楠，李青，张小宇，
申请(专利权)人：南方电网调峰调频发电有限公司检修试验分公司，
类型：发明
国别省市：