考虑负荷中断成本与效率的工业可中断负荷优化管理方法技术

本发明专利技术属于工业可中断负荷管理技术领域，具体涉及考虑负荷中断成本与效率的工业可中断负荷优化管理方法；包括选取工业可调节负荷中比重较大的可中断负荷进行需求响应，并以工业用户用能成本最低为目标，建立可中断负荷效益成本计算模型，进行工业用户用能策略的优化求解，所述建立可中断负荷效益成本计算模型包括步骤1确定单个工业用电企业的可中断负荷成本构成；步骤2确定离散式生产企业响应可中断负荷的效益；步骤3确定用电企业工业负荷中断的总成本；本发明专利技术的考虑负荷中断成本与效率的工业可中断负荷优化管理方法，可对工业企业负荷中断成本和生产效率进行综合考虑，优化工业企业可中断负荷的管理，提高企业生产效率，降低生产成本。低生产成本。低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
考虑负荷中断成本与效率的工业可中断负荷优化管理方法


[0001]本专利技术属于工业可中断负荷管理
，具体涉及考虑负荷中断成本与效率的工业可中断负荷优化管理方法。

技术介绍

[0002]对于一个具备可中断能力的工厂来说，可中断负荷成本就是负荷中断带来的经济损失，与工厂生产系统的结构、生产运行的方式、生产管理的方式以及生产内容都有关系。可中断负荷成本只包括那些超出正常生产成本的成本，一方面包括中断导致的失去价值的生产成本(废品价值的浪费、设备折旧的增加等)；另一方面包括为了恢复生产或弥补损失而额外增加的生产成本(劳动成本、原材料成本、能耗费用、设备的额外维护成本等)。负荷中断期间，由于负荷中断而没有按照原计划投入的成本则应当扣除，如原材料、能源与资源以及部分劳动成本。另外还有一部分与负荷中断相关但无法直接计算的损失(违约罚款、保险费用、竞争力下降、声誉受到损害等)也需要考虑在内；当前没有一种可对工业企业负荷中断成本和生产效率进行综合考虑，优化工业企业可中断负荷管理的方法，以进一步提高企业生产效率，降低生产成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种考虑负荷中断成本与效率的工业可中断负荷优化管理方法，该方法可对工业企业负荷中断成本和生产效率进行综合考虑，优化工业企业可中断负荷的管理，提高企业生产效率，降低生产成本。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：考虑负荷中断成本与效率的工业可中断负荷优化管理方法，它包括选取工业可调节负荷中比重较大的可中断负荷进行需求响应，并以工业用户用能成本最低为目标，建立可中断负荷效益成本计算模型，进行工业用户用能策略的优化求解，所述建立可中断负荷效益成本计算模型包括以下步骤：
[0005]步骤1、确定单个工业用电企业的可中断负荷成本构成；
[0006]步骤2、确定离散式生产企业响应可中断负荷的效益；
[0007]步骤3、确定用电企业工业负荷中断的总成本。
[0008]所述步骤1确定单个工业用电企业的可中断负荷成本构成包括确定废品损失、生产损失、启停成本和节约成本。
[0009]所述确定废品损失包括：
[0010]废品包括可修复废品与不可修复废品，可修复废品是指由于负荷中断造成当前生产的产品质量不符合规定的技术标准，无法直接使用，但是可经过返工、修理等处理使其得以继续投入生产；否则则称为不可修复废品；
[0011]可修复废品成本Q1指在废品返修过程中所耗费的成本，定义其计算公式为：
[0012][0013]式中，T
re
为废品修复所消耗时间；t
r0
为废品修复开始时间；n
re
(P
l
)为废品修复所需人工数量；C
E
(t)为单位能耗(电能)费用；P
re
(P
l
)废品修复设备的功率；W为单位时间内分摊的制造费用；
[0014]不可修复废品成本Q2指指不可修复的废品在制造过程中所耗费的成本，定义其计算公式为：
[0015][0016]其中，C
M
为废品制造过程中的物料成本，C
R
为废品报废后的剩余价值，T
ce
为废品制造所消耗时间；t
c0
为废品制造的开始时间；W为单位时间内分摊的制造费用；于是，废品损失如下式。
[0017]C
B
＝Q1+Q2(3)
[0018]所述确定生产损失包括：
[0019]生产损失包括赶工时期内的人工成本和运行成本(能耗费用等)、由于产量下降导致的利润损失以及由于次品率增加导致的利润损失，将赶工的直接成本Q3定义为：
[0020][0021]其中，T
pe
为赶工时间；t
p0
为赶工开始时间；P
pe
(P
l
)赶工设备的负荷功率；W为单位时间内分摊的制造费用；C
M
为赶工的物料成本；
[0022]定义由于产量下降导致的利润损失Q4为：
[0023]Q4＝(p
pr
‑
p
a
+p
g
)
·
μ(5)
[0024]其中，p
pr
为原计划产量，p
a
为负荷中断后的实际产量，p
g
为赶工生产的产量，μ为正品利润率；
[0025]定义由于次品增加导致的利润损失为：
[0026]Q5＝p
B
·
(μ
‑
μ
b
)(6)
[0027]其中，p
B
为废品数量，μ
b
为次品利润率；
[0028]生产损失表示如下。
[0029]C
p
＝Q3+Q4+Q5(7)
[0030]所述确定启停成本包括：
[0031]部分设备的运行需要如照明、通风、辅热、制冷、过滤等辅助设备加以配合，启停过程需要额外的人力、物料对这些辅助设备进行清理、校准等处理工作；另外，倘若工厂需要在中断持续时间内由自备电源供电，那么自备电源的启停、运行成本也要计算在内；
[0032]定义启停辅助成本为：
[0033][0034]其中，C
Mo
为辅助物料成本，T
o
为赶工时间；t
o0
为赶工开始时间；C
L
(t)为单位人工费用，是一个关于时间t的函数；n
o
(P
l
)为辅助设备启停过程所需人工数量；C
E
(t)为单位能耗
费用，是一个关于时间t的函数；P
o
(P
l
)为辅助设备启停功率；W为单位时间内分摊的制造费用；
[0035]定义自备电源发电成本Q7为：
[0036]Q7＝C
me
·
T
me
+T
o
·
W
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0037]其中，C
me
为单位时间内发电成本(包括人工、燃料等)，T
me
为发电时间，W为单位时间内分摊的制造费用；
[0038]启停成本表示如下式。
[0039]C
o
＝Q6+Q7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0040]所述确定节约成本包括：
[0041]由于中断节约的成本主要包括未使用的物料成本、未付的合同/临时工工资以及因中断导致的能源(主要是电能)费用的减少，定义节约成本C
s
为：
[0042][0043]其中，C
Ms
为未使用的物料成本；C
Ws...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑负荷中断成本与效率的工业可中断负荷优化管理方法，其特征在于：它包括选取工业可调节负荷中比重较大的可中断负荷进行需求响应，并以工业用户用能成本最低为目标，建立可中断负荷效益成本计算模型，进行工业用户用能策略的优化求解，所述建立可中断负荷效益成本计算模型包括以下步骤：步骤1、确定单个工业用电企业的可中断负荷成本构成；步骤2、确定离散式生产企业响应可中断负荷的效益；步骤3、确定用电企业工业负荷中断的总成本。2.如权利要求1所述的考虑负荷中断成本与效率的工业可中断负荷优化管理方法，其特征在于：所述步骤1确定单个工业用电企业的可中断负荷成本构成包括确定废品损失、生产损失、启停成本和节约成本。3.如权利要求2所述的考虑负荷中断成本与效率的工业可中断负荷优化管理方法，其特征在于，所述确定废品损失包括：废品包括可修复废品与不可修复废品，可修复废品是指由于负荷中断造成当前生产的产品质量不符合规定的技术标准，无法直接使用，但是可经过返工、修理等处理使其得以继续投入生产；否则则称为不可修复废品；可修复废品成本Q1指在废品返修过程中所耗费的成本，定义其计算公式为：式中，T
re
为废品修复所消耗时间；t
r0
为废品修复开始时间；n
re
(P
l
)为废品修复所需人工数量；C
E
(t)为单位能耗(电能)费用；P
re
(P
l
)废品修复设备的功率；W为单位时间内分摊的制造费用；不可修复废品成本Q2指指不可修复的废品在制造过程中所耗费的成本，定义其计算公式为：其中，C
M
为废品制造过程中的物料成本，C
R
为废品报废后的剩余价值，T
ce
为废品制造所消耗时间；t
c0
为废品制造的开始时间；W为单位时间内分摊的制造费用；于是，废品损失如下式。C
B
＝Q1+Q
2 (3)4.如权利要求2所述的考虑负荷中断成本与效率的工业可中断负荷优化管理方法，其特征在于，所述确定生产损失包括：生产损失包括赶工时期内的人工成本和运行成本(能耗费用等)、由于产量下降导致的利润损失以及由于次品率增加导致的利润损失，将赶工的直接成本Q3定义为：其中，T
pe
为赶工时间；t
p0
为赶工开始时间；P
pe
(P
l
)赶工设备的负荷功率；W为单位时间内
分摊的制造费用；C
M
为赶工的物料成本；定义由于产量下降导致的利润损失Q4为：Q4＝(p
pr
‑
p
a
+p
g
)
·
μ (5)其中，p
pr
为原计划产量，p
a
为负荷中断后的实际产量，p
g
为赶工生产的产量，μ为正品利润率；定义由于次品增加导致的利润损失为：Q5＝p
B
·
(μ
‑
μ
b
) (6)其中，p
B
为废品数量，μ
b
为次品利润率；生产损失表示如下。C
p
＝Q3+Q4+Q
5 (7)5.如权利要求2所述的考虑负荷中断成本与效率的工业可中断负荷优化管理方法，其特征在于，所述确定启停成本包括：部分设备的运行需要如照明、通风、辅热、制冷、过滤等辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，田春筝，张艺涵，张泓楷，李慧璇，杨萌，郑永乐，杨钦臣，祖文静，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：