Содержание к диссертации
Введение
1. Формализация и постановка задач управления развитием предприятий электроэнергетики 10
1.1. Электроэнергетика на этапе преобразований. Наличие свойств системности 10
1.2. Теоретические предпосылки управления предприятием 12
1.3. Объект исследования, его формализованное представление. Принципы управления 14
1.4. Предмет исследований 17
1.5. Задачи достижения цели управления предприятием электроэнергетики 21
1.6. Алгоритмы и информационная поддержка решения задач управления предприятием 39
1.7. Технология решения задач совершенствования хозяйственного механизма предприятия 41
Выводы 44
2. Оценка показателей функционирования предприятий в условиях рынка электроэнергии 46
2.1. Оценка развития системы реализации электроэнергии 46
2.2. Способы управления спросом. Формирование спроса и предложения на электрическую энергию 48
2.3. Оценка критерия эффективной работы предприятия 53
2.4. Оценка поведения спроса и его влияния на эффективность работы предприятий электроэнергетики 59
2.5. Упрощенная модель влияния неплатежей на доходы предприятия 68
2.6. Тарифное регулирование объемов продаж электрической энергии (мощности) на оптовом рынке и обеспечение равновесия между спросом и предложением 71
2.7. Моделирование поведения предприятий-производителей электроэнергии на оптовом рынке 75
2.8. Оценка регулирующего влияния тарифов на производство и потребление электроэнергии 79
Выводы 90
3. Моделирование производства и распределения электроэнергии в электроэнергетической системе 92
3.1. Модель плана производства продукции в условиях нестабильного спроса 92
3.2. Определение величины прибыли в динамике цен при реализации электроэнергии
3.3. Основы оптимизации режимов загрузки электростанций в электроэнергетической системе 98
3.4. Модели оптимального распределения производственных ресурсов в электроэнергетической системе 101
3.5. Модель экономически выгодной работы тепловой станции в краткосрочном и долгосрочном периодах 104
3.6. Моделирование экономичного распределения активной мощности между станциями по критерию полезности 109
Выводы 119
4. Планирование и его информационная поддержка в сфере управления предприятием 121
4.1. Оценка возможностей реинжиниринга в управлении предприятием электроэнергетики 122
4.2. Основные задачи планирования хозяйственной деятельности на предприятии 128
4.3. Оценка показателей эффективности инвестиционного проекта 131
4.4. Модели распределения кредитных ресурсов и управления проектом 137
4.5. Модель текущего инвестиционного проекта 143
4.6. Информационное обеспечение расчетов инвестиционного проектирования 146
4.7. Информационно-статистического подхода к планированию и управлению энергосбытовой деятельностью 149
Выводы 154
5. Неиросетевые модели и геоинформационные технологии совершенствования механизма хозяйствования предприятий 157
5.1. Обработка статистических данных и оценка значимости влияния факторов 158
5.2. Адаптация нейросетевой модели к управлению технологическими процессами 166
5.3. Нейросетевая модель формирования структуры электрической сети 170
5.4. Нейросетевая оценка прогнозируемых параметров и соблюдение принципа согласованности полученных результатов 174
5.5. Нейросетевая прогноз электропотребления и сопоставительная оценка его результатов 179
5.6. Картографический анализ социально-экономических задач предприятий электроэнергетики 184
Выводы 194
6. Модели формирования структуры электрической сети по критериям экономичности и надежности 196
6.1. Определение показателей надежности электрических сетей на основе методов планирования эксперимента 197
6.2. Оптимальное резервирование в задаче обеспечения требуемого уровня надежности 201
6.3. Модель построения оптимальной структуры распределительной сети 207
6.4. Методы оценки вероятности безотказной работы связи «источник-потребитель» и построения оптимальной схемы замкнутой электрической сети 214
Выводы 221
7. Анализ риска и его управение 223
7.1. Риск производственных систем: классификация и методы управления 223
7.2. Измерение риска в сфере реализации электроэнергии 229
7.3. Модели формирования оптимального портфеля заявок на поставку электроэнергии 237
7.4. Оценка структуры информационных ресурсов, обеспечивающих анализ и управление проектными рисками 247
Выводы 254
Заключение 256
Литература 259
Приложения 296
- Теоретические предпосылки управления предприятием
- Способы управления спросом. Формирование спроса и предложения на электрическую энергию
- Модель плана производства продукции в условиях нестабильного спроса
- Оценка возможностей реинжиниринга в управлении предприятием электроэнергетики
Введение к работе
Актуальность темы. Электроэнергетика, обладая многими качествами, подвержена воздействию разнообразных факторов эндогенного и экзогенного характера и находится в постоянном движении. От того, в каком состоянии она находится, как будет развиваться и в каком направлении, зависит будущее народного хозяйства России.
В процессе становления рыночных отношений в экономике России осуществляется реорганизация структуры хозяйствования предприятий электроэнергетики1, поскольку старая система управления здесь не приемлема. Цель данных преобразований направлена на повышение конкурентоспособности производимой и реализуемой на рынке электроэнергии. Учитывая особенности функционирования рынка, успех достижения поставленной цели будет зависеть от результатов выполненных исследований системных связей, закономерностей функционирования и развития предприятий электроэнергетики, ориентированных на повышение эффективности управления ими.
Важная роль в процессе производства и распределения электроэнергии отводится оценке показателей эффективности. Разработка и внедрение методов, позволяющих выполнять анализ влияния факторов потребления электроэнергии на величину прибыли и тарифов, оправдано необходимостью соблюдения условий развития предприятий.
Для управления производством электроэнергии требуется выполнение расчетов и соблюдение режимов оптимальной загрузки агрегатов электрических станций. В основе существующих методов расчета лежит критерий экономически выгодного расходования топлива. Однако создание механизма совершенствования системы рыночных отношений вынуждает энергетиков дополнительно учитывать множество других ресурсов (трудовых, финансовых и др.). Решение задачи возможно посредством модификации существующих ме тодов, которые позволили бы учесть как производственные, так и управленческие связи между используемыми ресурсами и уровнем производства.
Успех в достижении предприятием планируемых показателей зависит от результатов подготовки и управления планами (проектами). Выполнение данных мероприятий позволит выявлять резервы, целесообразным образом распределять капитальные вложения, другие ресурсы и при необходимости управлять ими посредством рычагов, находящихся на вооружении менеджеров. Перспективность достижения искомых результатов непосредственно связана с внедрением реинжиниринга на основе разработок и применения математических, экономических моделей и новых информационных технологий.
Бесперебойное и экономичное электроснабжение потребителей зависит от структуры электрической сети формируемой на стадии проектирования. Решение данной задачи направлено на поиск оптимальной величины затрат с соблюдением заданного уровня надежности. Разработка моделей и использование методов оптимизации схем электрических сетей позволит избежать излишних эксплуатационных затрат и снизить ущербы от возникновения аварий.
Динамизм всех протекающих процессов в электроэнергетике, потребность в управлении и обработке всевозрастающей информации, ставит задачи, решение которых немыслимо без применения новых информационных технологий. Разработка и внедрение в практику анализа, прогнозирования и управления, например, нейросетевых и геоинформационных технологий, позволит выйти на новый этап решения технологических, социально-экономических и других задач электроэнергетики.
Экономическая нестабильность работы некоторых Российских предприятий негативно сказывается на их платежеспособности за потребленную электроэнергию сокращая при этом доходы энергетиков. Решение проблемы видится в разработке методов анализа и управления рисками.
Необходимость в разработке теоретических подходов решения задач управления подтверждается финансовой поддержкой со стороны министерств и ведомств РФ. Часть выполненных автором исследований осуществлялась в рамках плана фундаментальных НИР (тема - компьютерное моделирование в научных исследованиях, заказчик - Министерство образования РФ).
Таким образом, выполнение научных исследований ориентировано на совершенствование системы управления, действие которой направлено на сохранение эффективной работы предприятия в условиях функционирования рынка.
Цель и задачи исследований. Разработать новые и совершенствовать существующие методы и средства анализа, обработки информации и управления предприятием электроэнергетики, обеспечивающие повышение его эффективности и надежности функционирования.
Цель достигается путем решения следующих задач:
1. Сформулировать задачи разработки проблемно-ориентированной системы управления, методов и алгоритмов оптимизации и принятия решений, обеспечивающие развитие предприятий.
2. Учитывая необходимость в анализе производственно-экономических показателей состояния предприятия, разработать методы их оценки.
3. Разработать модели экономичного использования ресурсов, производственных мощностей и распределения электроэнергии в энергосистеме.
4. Разработать методы оценки показателей эффективности плановых решений, модели размещения капитальных вложений и других ресурсов, способы информационной поддержки управления проектами.
5. На базе теории искусственного интеллекта разработать модели обработки данных и методы достоверного прогноза показателей функционирования предприятия.
6. С учетом критериев экономичности и надежности создать модели описания структуры электросети и модифицировать методы её построения.
7. Сформировать модели по обеспечению высокого уровня надежности реализации электроэнергии, выполнить анализ риска и разработать методы управления по его снижению.
Научная новизна результатов исследования. На основе анализа функционирования предприятий, выявления их потенциальных возможностей даль нейшего развития, формализованы и поставлены задачи разработки проблемно-ориентированной системы управления, методов и алгоритмов оптимизации параметров и выработки приемлемых управленческих решений.
Разработаны методы оценки факторов производства, потребления (реализации) объемов электрической мощности (энергии) и величины тарифов, необходимые для принятия решений по повышению эффективности функционирования предприятий в условиях рынка электроэнергии.
Разработаны модели и теоретически обоснована целесообразность применения производственных функций и функций полезности построения оптимального плана производства и распределения электроэнергии в системе. Сформулированы задачи экономичного использования ресурсов на электрических станциях и определены условия существования аналитического решения.
В русле развития теории принятия реинжиниринговых решений созданы модели подготовки плановых решений, разработаны методы размещения капитальных вложений в производство и оценки текущих показателей проекта. Сформулированы способы информационной поддержки принятия решений в задачах инвестиционного проектирования и подходы в управлении энергосбытовой деятельностью предприятий.
Оценены способности нейронных сетей к обработке информации и конструированию связей между входом и выходом объекта при его управлении. Разработаны алгоритмы определения показателей электрической сети и получения приемлемых прогнозных оценок электропотребления.
Разработаны модели, усовершенствованы методы и созданы алгоритмы построения оптимальных структур проектируемых электрических сетей с учетом соблюдения предъявляемых к ним критериев надежности и экономичности.
Научно обоснована необходимость исследования надежности реализации электроэнергии. Созданы модель, усовершенствованы методы измерения и оптимизации риска, предложена структура использования информационных ресурсов для его управления.
Практическая ценность выполненной работы заключается в приобретении менеджерами новых знаний применения методов системного анализа, обработки информации и целенаправленного воздействия на хозяйственную деятельность предприятия. Тем самым результаты исследований позволяют:
- оценивать производственно-экономические показатели, выполнять анализ хозяйственного состояния, выявлять потенциальные возможности и вырабатывать решения направленные на повышение эффективности работы предприятия электроэнергетики;
- использовать результаты моделирования для экономичного распределения ресурсов и управления производством;
- планировать хозяйственную и инвестиционную деятельность и управлять ею с минимальными потерями для предприятия;
- применять новые информационные технологии и системы искусственного интеллекта для анализа и оценки потенциальных возможностей предприятий в совершенствовании их хозяйственной деятельности;
- внедрять в практику проектных расчетов методы и модели построения оптимальных схем электрических сетей;
- повышать уровень надежности сбыта электроэнергии потребителям посредством применения методов оценки и управления риском.
Методы исследований. Основные теоретические и прикладные результаты работы получены на основе выполнения системного анализа, обработки информации и выработки управленческих решений. В процессе реализации нового научного направления, касающегося разработки и применения моделей управления в задачах развития предприятий электроэнергетики, комплексно использовались методы оптимизации, теория нейронных сетей, многоагентные системы, теория вероятностей и математическая статистика, теория статистического анализа, математическое программирование и методы принятия решений.
Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены на предприятиях АО «Хакасэнерго: Энергосбыт, Южные электрические сети и Абаканская ТЭЦ», на МП «Абаканские электрические сети».
Теоретические предпосылки управления предприятием
В 1992 году образовано Российское акционерное общество "Единые энергетические системы" (РАО ЕЭС России) [405], основная доля акций которого принадлежит государству. Проанализировав десятилетний опыт функционирования российской электроэнергетики, многие специалисты пришли к выводу, что образовавшаяся организационная структура, призванная решать задачи производства и реализации электрической энергии, далеко не самая эффективная. Декларированные вначале 90-х годов цели реорганизации электроэнергетики (например, в [31, 313]) на практике оказались далекими от реализации. Например, тарифная политика несовершенна, так как тарифы не учитывают возмещение инвестиций, наличие неплатежей за поставляемую электроэнергию потребителям и др. Отсутствие необходимых финансовых ресурсов привело к лавинообразному износу и старению оборудования, снижению уровня надежности оборудования, невозможности расширять производство [186, 188] и др.
Следствием такого положения вещей явились причины вызвавшие отставание электроэнергетики, ослабление её связей с другими отраслями на этапе становления рыночных отношений в России. Отсутствие в последующем каких-либо мероприятий направленных на ликвидацию возникшего дисбаланса, ещё в большей степени усугубит имеющуюся на лицо тяжелую ситуацию. Поэтому назрела острая необходимость в создании рынка электрической энергии и реформировании электроэнергетики, о чем свидетельствует Постановление Правительства РФ1. В рамках проводимой реформы лежат задачи по совершенствованию системы управления предприятиями электроэнергетики, о чем указывалось в работах [43, 60, 74, 86, 128, 189].
Электроэнергетика - искусственная система, которая производит, передает и распределяет электрическую энергию (ЭЭ). В её структуру входят такие предприятия как электрические станции, электрические сети, материально техническое снабжение, сбытовые и др. Электрическая станция решает задачи производства электрической и тепловой энергий, сетевое предприятие — обеспечивает передачу ЭЭ и её распределение между потребителями. Эти предпри ятия имеют высокий уровень наукоемких технологий, обеспечены системами автоматического управления, регистрации и передачи данных, автоматизированной обработки информации и др. Оба вида предприятий технологически, информационно, финансово связаны и наделены функциями производства, передачи и распределения ЭЭ, образуя тем самым электроэнергетическую систему (ЭЭС). Электрические станции и сетевые предприятия подлежат исследованию с точки зрения применения эффективной системы управления производством (реализацией) и передачей ЭЭ.
Одним из следствий объединения элементов в систему является появление у последних таких важных свойств как эмерджентность. Данное свойство указывает на поступательный характер развития электроэнергетики, обретения элементами новых качеств, требующих оценки посредством системного анализа. Об этом свидетельствует ряд работ фундаментального характера [22, 44, 275,276,318,330].
Необходимость системного анализа (подготовки и обоснования решений) обусловлена требованиями решения задач совершенствования электроэнергетики. При этом, рассматривая электроэнергетику как производственно-экономическую систему, следует исследовать её со следующих позиций: 1. Исследование динамики системы (в технико-экономическом смысле) с переменным во времени составом параметров и характеристиками (объемы производства, технологическая загрузка оборудования, издержки производства и др.), что является следствием изменения во времени требований, предъявляемых к системе. 2. Исследования статики системы с постоянством во времени условий тождества эффекта, как процесс формирования требований к системе через показатели производимой продукции: объемы производства и продаж, режимы загрузки оборудования, состав и параметры элементов. 3. Прогнозирование подходов и изменений в развитии событий, процессов, возможных состояний элементов электроэнергетики. 4. Планирование состава мероприятий и последовательности их осуществления в будущем для выполнения целей развития элементов системы. 5. Оптимальное проектирование множества необходимых и достаточных предписаний, которыми устанавливаются состав, сроки изменения параметров и характеристик системы, определяющих её оптимальное поведение. 6. Подбор и разработка критериев для установления соответствия полученных решений (планов) поставленным целям, сравнения экспериментальных результатов с теоретическими. 7. Информационная поддержка посредством применения интеллектуальных и вычислительных средств, методов для информативного поддержания перечисленных выше позиций. Реализация указанных позиций исследования системы по подготовке и обоснованию управляющих воздействий является результатом системного анализа. Для его выполнения в дальнейшем будем опираться на основные этапы исследований: постановка задачи управления с выделением критериев, факторов и установкой взаимодействий между ними; составление моделей описания функционирования системы; выбор или разработка метода реализации модели; получение результата решения задачи; согласование полученных результатов с реальными данными через принятые критерии; планирование оптимального движения системы и управляющих воздействий на основе принятых критериев. Представим далее теоретическую основу, на которой построены дальнейшие исследования, касающиеся управления (планирования) предприятием электроэнергетики.
Способы управления спросом. Формирование спроса и предложения на электрическую энергию
Деятельность электроэнергетики, контролируемая государством мало эффективна и неподотчетна обществу [209]. Поэтому ищутся решения направленные на снижение издержек и развитие конкуренции [129].
Далее автор излагает свой оценку (более подробно представленную в [154]) дальнейшего совершенствования электроэнергетики. Дулесов А.С. Раздел 2. Взяв на вооружение опыт реформирования электроэнергетики в развитых странах [32, 209, 325, 326, 392], планируется переход электроэнергетики России на более высокий уровень конкурентных отношений в сфере производства и реализации электроэнергии. Здесь налицо необходимость внедрения механизмов рыночного ценообразования. Представим его в виде некоторой ступенчатой структуры строящейся по принципу передачи ЭЭ от производителя к конечному потребителю. На первой ступени цены формируются на оптовом рынке, где электростанции реализуют производимую ими мощность и энергию крупным потребителям и предприятиям, обслуживающим высоковольтные сети. На второй ступени оптовая цена производства и передачи энергии определяется как сумма оптовой цены, плюс издержки на транспортировку ЭЭ. На последней ступени, более мелкие продавцы и потребители примут участие в формировании розничных цен поставки (распределения) энергии по низковольтной сети. Цены формируются на основе действия контрактной системы, включающей в себя цену второй ступени, плюс издержки за транзит по низковольтной сети. Для более адекватного соответствия спроса формируемой цене, в структуре предусматривается обратная связь. Сетевые предприятия, формируя графики электрической нагрузки, регистрируют тем самым поведение спроса со стороны потребителей и передают информацию о нем на вышестоящую ступень. В процессе потребления электроэнергии роль контроля и управления потоками мощности берут на себя диспетчерские службы. По истечении контрольных сроков они информируют предприятия (электростанции сетевые предприятия) о несоответствии заявленной и потребленной мощностей. Предложенная структура ценообразования обладает рядом недостатков, в частности, ввиду наличия разнотипных электростанций (тепловые, атомные, гидравлические и др.), цены на рынке ЭЭ будут в несколько раз отличаться друг от друга. С тем, чтобы исключить данное положение вещей можно пред Дулесов А.С. Раздел 2. ложить внедрение гибкой системы налогов за пользование природными ресурсами (водные ресурсы, уголь, нефть, газ и др.). Принимая во внимание вышеизложенное, следует вывод о необходимости проведения научных изысканий направленных на оценку рыночных факторов влияющих на хозяйственную деятельность предприятия электроэнергетики. Общеизвестно, что предприятие в условиях существования рынка стремится произвести и реализовать такое количество ЭЭ, которое обеспечит ему прибыль. Прибыль является основным показателем эффективной работы предприятия и задачу по её достижению следует решать по направлениям: управление спросом; варьирование издержками производства в соответствии со складывающимся на рынке спросом; реализация обеих направлений одновременно. Охарактеризуем необходимость в управлении спросом, в котором принимают участие как предприятия, так и потребители. Стимулируя потребителей, энергетики, с одной стороны, решают задачи направленные на реализацию программных разработок, с другой - воздействуют на потребителей через гибкую систему тарифов. Такое поведение энергетиков обусловлено ростом стоимости топлива, обострением конкуренции на энергетическом рынке, увеличением неопределенности в росте электрических нагрузок, ужесточением экономических требований и т.д. К основным способам управления спросом следует отнести: 1. Управление нагрузкой (оборудованием конечного потребителя). Согласно предварительной договоренностью энергетиков с потребителями в «пиковые» часы отключается оборудование (кондиционеры, водонагреватели, насосы, отопление и т.д.) или ограничивается мощность. 2. Льготный тариф. Внедрение дифференцированных тарифов по времени (см. п. 2.8) стимулирует потребителя к действиям, направленным на выравнивание графика электрической нагрузки (спроса во времени). 3. Аккумулирование энергии. ЭЭ запасается в периоды малой нагрузки энергосистемы с тем, чтобы дополнительно воспользоваться ею в «часы пик». 4. Рассредоточенное генерирование электроэнергии. Ветровые и солнечные электростанции, резервные генераторы на электростанциях, малые ГЭС и другие аналогичные типы независимых источников ЭЭ вводятся в работу с целью управления спросом. 5. Улучшение работы оборудования у потребителей. Сюда входят: стимулирование и помощь в модернизации и замене оборудования; усовершенствование технологических процессов; улучшение теплоизоляции зданий; совершенствование системы обогрева и др. 6. Информационные программы. Комплексная разработка методов и программ перспективного планирования, прогнозирования и повышения надежности поставок ЭЭ (см. далее разделы 4, 5, 7). 7. Моделирование. Разработка методов оценки поведения потребителя, моделей управления производством и проектирования сложных систем с точки зрения экономической целесообразности (разделы 2, 3, 6). Перечисленные способы управления спросом позволяют изменить (выровнять) графики нагрузки и тем самым снизить затраты на производство и передачу ЭЭ. На рис. 2.1 представлены структура и способы управления спросом, а в приложении 3 даны примеры, способствующие его гибкости. Следует отметить, что решение вопросов моделирования и программного обеспечения управления спросом в новых экономических условиях, находится в зачаточном состоянии.
Модель плана производства продукции в условиях нестабильного спроса
В качестве основного критерия оценки эффективной работы предприятия принята прибыль. Для её определения, опираясь на теорию спроса рынка материальных продуктов, впервые: даны определения спроса на потребляемую ЭЭ; выделены факторы, предложены способы, структура и диапазоны его управления; построены функции изменения спроса. 2. Выдвинуты утверждения (и дано их доказательство) условий наличия прибыли и построены математические методы. Каждый из них позволяет посредством дифференциации тарифов, изменения электрической нагрузки во времени, определять максимум эффекта. 3. Разработана модель формирования цены на розничном и оптовом рынках продаж ЭЭ в которой, впервые, при оценке спроса, учтены такие факторы как тариф, доход покупателя (потребителя) и «потребность» в ЭЭ. Модель, наделенная данными качествами, позволила оценить возможности предприятий электроэнергетики в формировании прибыли на рассматриваемых рынках. Сделан вывод о бесперспективности увеличения тарифов со стороны продавцов с целью получения максимума прибыли. 4. Составлена упрощенная модель, описывающая влияние неплатежеспособности покупателя на доходы предприятий электроэнергетики. В качестве критерия оценки эффективной работы предприятия с неплательщиками принята прибыль. Выработаны решения по устранению причин неплатежей. 5. Для совершенствования механизма управления оптовой торговлей электроэнергии, выбраны критерии: эластичность (реакция покупателей на изменение тарифа) и доход от реализации сделок. Учет данных критериев позволил установить взаимосвязь между объемами продаж и величиной тарифа. Определены условия равновесия между спросом и предложением при варьировании величины тарифа. Для сохранения устойчивости выявлены тенденции способствующие возрастанию спроса на оптовом рынке ЭЭ. 6. Представлено описание потенциальных возможностей производителей-продавцов (выступающих на рынке в качестве монополистов, либо независимых участников) в получении доходов от продаж электроэнергии на оптовом рынке. Модельный анализ позволил сделать вывод о предпочтительности проведения независимых торгов формирующих конкурентные отношения среди участников и обеспечивающих максимум прибыли. 7. Выполнив анализ эффективности применения видов существующих в российской электроэнергетике тарифов, выбраны: двухставочный тариф с ос новной ставкой за мощность потребителей и одноставочный тариф дифферен цированный по времени. Каждый из них оценивался с точки зрения обеспече ния регулирующего эффекта при производстве и потреблении ЭЭ. Для этого разработаны модели, позволяющие выявить следующие: - для двухставочного тарифа: регулирование потребляемой мощности непосредственно связано с соотношением цен на другие ресурсы; успешная работа производителя ЭЭ будет эффективной (с прибылью) если скорость изменения прибыли от понижения величины тарифа будет отрицательной; - для одноставочного тарифа: определив величину дифференцированного тарифа на выделенных периодах спроса (минимальный, средний, максимальный) производитель обеспечит себе максимум прибыли; потребление электроэнергии взаимоувязано с величиной тарифа и уровнем технологической производительности, т.е. повышение технологического уровня производства требует понижения тарифа и наоборот. Сопоставив полученные аналитическим путем результаты между собой, сделан вывод о перспективности использования в управлении спросом дифференцированного тарифа по времени. 8. По тематике данного раздела опубликовано 6 научных работ. В целях повышения величины прибыли, разработана и внедрена на предприятии «Юж ные электрические сети» информационная система расчета себестоимости обо рудования. Для обеспечения эффективной менеджерской деятельности разра ботан и внедрен на предприятии «Энергосбыт» АО «Хакасэнерго» программ ный продукт «Автоматизированная система делопроизводства».
Оценка возможностей реинжиниринга в управлении предприятием электроэнергетики
Рассмотрим кратко принципы формирования методики оптимальной загрузки тепловых станций и внесем ряд предложений по её совершенствованию.
Основная экономическая характеристика блока - расходная характеристика В=/{Р), т.е. зависимость расхода топлива В (обычно в единицах условного топлива) на часовую выработку ЭЭ блоком при постоянной рабочей мощности Р. Расходная характеристика блока имеет, как правило, излом при некоторой нагрузке. Чтобы решить задачу оптимизации аналитически, расходную характеристику аппроксимируют гладкой кривой (полиномами второй степени), не имеющей скачков её производных (см. например, [77, 274]). Этим достигается резкое упрощение решения задачи при несущественной потере точности.
Решая задачу экономичного распределения нагрузки между агрегатами, берут во внимание производную dBldP, равную тангенсу угла /? наклона касательной к расходной характеристике. Эта величина характеризует скорость изменения расхода топлива при изменении мощности и называется относительным приростом расхода топлива є = tg(3 = dBldP. С увеличением мощности относительный прирост повышается. В дополнение отметим, что холостой ход станции при Р=0 недопустим по условиям режима работы блока, поэтому его минимальная нагрузка равна Ртт. Максимальная нагрузка Ртах определяется перегрузочной способностью блока.
В [ 15] показано, что при распределении нагрузки между параллельно работающими блоками, критерием оптимального режима электрической станции является \= Єг = ... = є„, который означает, что экономичное распределение нагрузки достигается при равенстве относительных приростов расхода топлива на всех п блоках. Этот критерий справедлив и для решения задачи экономичного распределения активной нагрузки между тепловыми станциями в энергосистеме, так как позволяют сформулировать следующий принцип: для обеспечения оптимальности работы системы (при принятых допущениях) должно быть выполнено равенство относительных приростов расхода топлива. Данный принцип оптимальности на протяжении многих лет верой и правдой служил и служит для ученых энергетиков как условие решения задач о загрузке агрегатов станции. Однако с приходом новых экономических условий, когда на режим работы станции влияет не только расход топлива, но и множество других переменных ресурсов (факторов), назрела необходимость и в их учете.
Основной характеристикой влияния ресурсов на экономический рост производства и научно-технического прогресса [33, 89] является производственная функция (ПФ). Она была предложена в конце 1920-х годов учеными К. Коббом и П. Дугласом (получив в последствии название ПФ Кобба-Дугласа), а в 1930-х годах модифицирована Дж. Хиксом и Р.Алланом. В последующие десятилетия наука о ПФ и их использовании получила дальнейшее развитие в работах таких ученых как Р. Солоу, X. Урзава, Р. Шепард, В. Леонтьев, Б.Н. Ми-халевский, Л.В. Канторович и др. [276]. Актуальность моделирования с помощью ПФ в задачах планирования производства не уменьшилась и по сей день, в связи с чем можно отметить роль ряда работ в данном направлении, например, [81, 104, 200, 226, 252, 272, 301, 302].
Ныне совершенствование ПФ направлено на моделирование всевозможных вариантов по превращению затрат в выпуск. В этой связи задача о целесообразном применении ПФ решается автором в данном разделе. В отличие от расходной характеристики блока или станции, ПФ обладает рядом положительных свойств и наиболее полно отражает влияние факторов на производство ЭЭ. Кроме ПФ, важную роль в задачах о потреблении играет и функция полезности, с помощью которой описывают поведение потребителя в пространстве предоставляемых ему продуктов [81, 372]. Формирование и применение функции полезности позволит решать задачи обеспечения электроэнергией потребителей с ориентацией на их возможности и предпочтения. Задача оптимизации режима связана с эксплуатационными затратами 3=3(Р)+30, где 3(Р) и 30 - затраты на энергоресурсы и прочие затраты. Составляющая 3(Р) характеризует затраты на энергоресурсы и зависит от режима энергосистемы, состава и загрузки включенного в работу оборудования. При этом основными носителями энергии являются топливо для ТЭС (или вода для ГЭС). Нетрудно видеть, что величина 3(Р) определяется затратами на топливо с учетом его добычи и транспортировки. Решение задачи управления режимами энергосистемы заключается в определении управляющих воздействий, обеспечивающих минимум затрат на производство, передачу и распределение ЭЭ. Эта задача сводится к минимизации затрат на энергоресурсы 3(Р). При оптимизации составляющей 30 пренебрегали в виду её малости. Однако принятие решения о незначительности влияния данной составляющей на результаты расчетов не всегда оправдано. Например, на ГЭС 30 по отношению к 3(Р) выше, чем для ТЭС и, кроме этого, с течением времени она претерпевает изменения под влиянием различных факторов (сроки и объемы ремонтных работ, уровень заработной платы, капитальные вложения в приобретение основных средств и др.). Следовательно, при решении задач управления режимами энергосистемы на длительных интервалах времени Зо целесообразно учитывать. Применение ПФ позволит учесть полные затраты, без их разделения на составляющие, оценить их изменение на кратковременных и длительных интервалах времени, более полно учесть поведение станций в ЭЭС как с точки зрения управления, так и с позиции экономии средств. Представим, в соответствии с [136, 137], возможности применения упрощенного варианта ПФ при моделировании поведения электростанций в ЭЭС.
