CN114169811B - 一种沿海电厂煤炭库存分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沿海电厂煤炭库存分配方法，包括：统计当月港口i和沿海电厂j煤炭库存情况；结合历史数据，计算港口i到沿海自有电厂j的煤炭年运量；计算港口i运往沿海电厂j的煤炭运量占所有港口运往沿海电厂j的总量的比例；计算得到当月港口i的虚拟最大库存、虚拟安全库存和虚拟库存；计算得到允许用于分配的煤炭库存总量；按照比例分配原则，将允许用于分配的煤炭库存总量分摊给各个港口和各个沿海电厂；更新煤炭库存分配后的港口i的实际库存和沿海电厂j的实际库存。本发明能够在能够确保有足够的煤炭保证电厂的日常运营的情况下，根据历史情况制定符合当下沿海电厂生产运营情况的煤炭库存分配计划。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭库存分配技术领域，具体而言涉及一种沿海电厂煤炭库存分配方法。
背景技术
煤炭是一种不可再生的化石能源，沿海电厂主要利用煤炭等燃烧产生的热量进行火力发电，沿海电厂煤炭库存的主要作用是保证沿海电厂在经铁路或航运运输的煤炭到达之前，有足够的煤炭保证电厂的日常运营，因此沿海电厂煤炭库存对沿海电厂的正常运营具有重大的影响。根据对某大型能源集团的调研发现，目前其沿海电厂煤炭库存的分配计划一般是定量分配，与当月电厂煤炭消耗和港口煤炭库存无关，较少根据历史情况制定沿海电厂煤炭库存的分配计划，因此制定的煤炭库存分配计划与当下沿海电厂生产运营情况并不适配。
专利号为CN113034073A的发明中提出了一种基于原料库衡的库存管理方法，虽然考虑到了原料的实际消耗量，但是主要是用于指导运输管理，与库存分配无关，无法解决多个港口与多个电厂之间的分配问题。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供一种沿海电厂煤炭库存分配方法，能够在能够确保有足够的煤炭保证电厂的日常运营的情况下，根据历史情况制定符合当下沿海电厂生产运营情况的煤炭库存分配计划。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明实施例提出了一种沿海电厂煤炭库存分配方法，所述分配方法包括以下步骤：
S1，统计当月港口i和沿海电厂j煤炭库存情况；i∈I，I是所有港口集合；j∈J，J是沿海自有电厂集合；
S2，结合历史数据，计算港口i到沿海自有电厂j的煤炭年运量Aij；
S3，计算港口i运往沿海电厂j的煤炭运量Aij占所有港口运往沿海电厂j的总量的比例Dij；根据下述公式计算得到当月港口i的虚拟最大库存虚拟安全库存V i和虚拟库存Vi：
式中，是沿海电厂j的实际煤炭最大库存/>分配在港口i虚拟最大库存的量， D ij是沿海电厂j的实际煤炭安全库存D j分配在港口i虚拟安全库存的量，D ij＝D j×Dij；/>是港口i的实际最大库存；Y i是港口i的实际安全库存；Yi是港口i的实际库存；当月港口i的虚拟最大库存/>虚拟安全库存V i和虚拟库存Vi满足以下条件：/>
S4，结合港口i的虚拟最大库存虚拟安全库存V i、沿海电厂j的实际煤炭最大库存/>分配在港口i虚拟最大库存的量/>和沿海电厂j的实际煤炭安全库存D j分配在港口i虚拟安全库存的量D ij，计算得到允许用于分配的煤炭库存总量；
S5，按照比例分配原则，将允许用于分配的煤炭库存总量分摊给各个港口和各个沿海电厂；更新煤炭库存分配后的港口i的实际库存和沿海电厂j的实际库存。
进一步地，步骤S1中，统计当月港口i和沿海电厂j煤炭库存情况的过程包括以下步骤：
S11，统计港口i煤炭库存情况，包括实际库存Yi、实际最大库存和实际安全库存Y i；其中，实际库存Yi、实际最大库存/>和实际安全库存Y i满足以下条件：/>
S12，统计沿海电厂j煤炭库存情况，包括实际煤炭库存Dj、实际煤炭最大库存和、实际煤炭安全库存D j，且实际煤炭库存Dj、实际煤炭最大库存/>和实际煤炭安全库存D j满足以下条件：/>
进一步地，步骤S3中，根据下述公式计算港口i运往沿海电厂j的煤炭运量Aij占所有港口运往沿海电厂j的总量的比例：
进一步地，步骤S4中，计算得到允许用于分配的煤炭库存总量的过程包括以下步骤：
S41，计算港口i最大库存和安全库存Y i之差Yi′：
S42，计算沿海电厂j的最大库存和安全库存分配在港口i虚拟最大库存和虚拟安全库存D ij之差Dij′：
S43，计算港口i最大库存和安全库存Y i之差与各个沿海电厂j的最大库存和安全库存分配在港口i的虚拟最大库存/>和虚拟安全库存D ij之差的和，得到允许用于分配的煤炭库存总量Bi：
进一步地，步骤S5中，更新煤炭库存分配后的港口i的实际库存和沿海电厂j的实际库存的过程包括以下步骤：
S51，根据下述公式计算得到煤炭库存分配后港口i的实际库存
S52，根据下述公式计算得到港口i将煤炭分配给沿海电厂j后的沿海电厂j的实际库存Dj：
本发明的有益效果是：
针对沿海电厂煤炭库存分配问题，根据历史情况制定符合当下沿海电厂生产运营情况的煤炭库存分配计划，保证沿海电厂在经铁路或航运运输的煤炭到达之前，有足够的煤炭保证电厂的日常运营。
附图说明
图1是本发明实施例的沿海电厂煤炭库存分配方法流程图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
需要注意的是，发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
为方便叙述，首先将以下出现的符号定义如下：
令所有港口集合为I，i∈I；所有电厂集合为J，j∈J；港口i运往沿海电厂j的煤炭年运量为Aij；港口i的实际煤炭库存为Yi，且其最大库存为安全库存为Y i；沿海电厂j 的实际煤炭库存为Dj，其最大库存为/>安全库存为Dj；港口i运往沿海电厂j的煤炭运量占所有港口运往沿海电厂j的总量的比例为Dij，即Dij为沿海电厂j的库存反分配到港口i的比例，且令沿海电厂j的最大库存/>和安全库存D j分摊在港口i虚拟最大库存和虚拟安全库存的量分别为/>和D ij；令港口i的虚拟库存(包括港口i的实际库存，和运往各沿海电厂的实际库存)为Vi，其虚拟最大库存为/>虚拟安全库存为V i；Yi′为港口i最大库存/>和安全库存Y i之差；Dij′为港口i所分到的各个沿海电厂的虚拟最大库存/>和虚拟安全库存D ij之差；Bi为港口i最大库存/>和安全库存Y i之差与港口i所分到的各个沿海电厂的虚拟最大库存和虚拟安全库存D ij之差的和，即为可用于分配的煤炭总量；/>表示煤炭库存分配后港口i的实际库存；Dj 1表示港口i煤炭分配给沿海电厂j后，沿海电厂j的实际库存。
实施例一
图1是本发明实施例的沿海电厂煤炭库存分配方法流程图。该分配方法包括以下步骤：
步骤1.确定港口i和沿海电厂j煤炭库存情况。
步骤2.确定港口i到沿海自有电厂j的煤炭年运量Aij。
步骤3.将港口i运往沿海电厂j(j∈J)的运量占所有港口运往电厂j的总量的比例Dij* 沿海电厂j(j∈J)的煤炭库存Dj+港口i的库存看做港口i一个虚拟总库存(虚拟最大库存取所有库存的最大库存之和，虚拟安全库存同理)。这一步骤人为扩大了港口i的库存，但并没有扩大港口i的需求量。
步骤4.结合港口i的虚拟最大库存虚拟安全库存V i、沿海电厂j的实际煤炭最大库存/>分配在港口i虚拟最大库存的量/>和沿海电厂j的实际煤炭安全库存D j分配在港口i虚拟安全库存的量D ij，计算得到允许用于分配的煤炭库存总量；
步骤5.按照比例分配原则，将虚拟总库存分摊给各个港口和各个沿海电厂。
具体的，步骤1包括以下子步骤：
步骤1.1.确定港口i煤炭库存情况，煤炭库存为Yi，且其最大库存和安全库存Y i满足/>
步骤1.2.确定沿海电厂j煤炭库存情况，煤炭库存为Dj，且其最大库存和安全库存D j满足/>(假设所有沿海电厂的煤炭100％均为自有煤炭，不购买海外的煤炭)。
具体的，步骤3包括以下步骤：
步骤3.1.计算港口i运往沿海电厂j的煤炭运量Aij占所有港口运往沿海电厂j的总量的比例的Dij，其计算公式为：
步骤3.2.计算沿海电厂j的最大库存分配在港口i虚拟最大库存的量/>其计算公式为：
步骤3.3.计算沿海电厂j的安全库存分配在港口i虚拟安全库存的量D ij，其计算公式为：
D ij＝D j×Dij。
步骤3.4.计算港口i虚拟最大库存其为港口i的实际煤炭最大库存/>与所有沿海电厂 j(j∈J)的最大库存分配在港口i虚拟最大库存的量/>之和，其计算公式为：
步骤3.5.计算港口i虚拟安全库存V i，为港口i的实际煤炭安全库存Y i与所有沿海电厂j (j∈J)的安全库存分摊在港口i虚拟安全库存的量D ij之和，其计算公式为：
V i＝Y i+∑j∈J D ij。
具体的，步骤4包括以下子步骤：
步骤4.1.计算港口i最大库存和安全库存Y i之差Yi′，其计算公式为：
步骤4.2.计算沿海电厂j的最大库存和安全库存分配在港口i虚拟最大库存和虚拟安全库存D ij之差，其计算公式为：
步骤4.3.计算港口i最大库存和安全库存Y i之差与各个沿海电厂j(j∈J)的最大库存和安全库存分配在港口i的虚拟最大库存/>和虚拟安全库存D ij之差的和，其计算公式如下：
即为：
具体的，步骤5包括以下子步骤：
步骤5.1.计算港口i的虚拟库存Vi，该库存位于港口虚拟库存最大库存和虚拟安全库存V i之间，即满足/>计算公式为：
步骤5.2.计算煤炭库存分配后港口i的实际库存
Vi-V i为港口i的虚拟库存超出虚拟安全库存的部分，超出部分按照如下比例，进行分配：计算出的煤炭库存分配后港口i的实际库存为：
步骤6.3.计算港口i将煤炭分配给沿海电厂j后，沿海电厂j的实际库存Dj 1。
港口i将煤炭分配给沿海电厂j后，沿海电厂j的实际库存计算公式为：
实施例二
计算某能源公司沿海电厂煤炭库存分配问题，已知该能源公司共A、B、C3个港口，8个沿海电厂。该能源公司的沿海电厂煤炭库存分配可分为4个步骤。
步骤1.确定该能源公司港口和沿海电厂煤炭库存情况。如表1所示为该能源公司港口煤炭库存情况，表2为沿海电厂煤炭库存情况。
表1港口煤炭库存情况(单位：万吨)
| 港口 | 煤炭实际库存 | 港口安全库存 | 港口最大库存 |
| A | 590 | 200 | 600 |
| B | 400 | 150 | 450 |
| C | 280 | 180 | 300 |
表2沿海电厂煤炭库存情况(单位：万吨)
| 沿海电厂 | 实际煤炭库存 | 沿海电厂安全库存 | 沿海电厂最大库存 |
| 1 | 58 | 40 | 60 |
| 2 | 48 | 35 | 50 |
| 3 | 28 | 22 | 30 |
| 4 | 18 | 10 | 20 |
| 5 | 23 | 15 | 25 |
| 6 | 17 | 10 | 20 |
| 7 | 28 | 20 | 30 |
| 8 | 27 | 25 | 30 |
步骤2.确定该能源集团港口到沿海自有电厂的煤炭年运量，如表3所示。
表3港口到沿海自有电厂的煤炭年运量(单位：年/万吨)
步骤3.计算该能源公司港口的虚拟库存，将港口运往沿海电厂的运量占电厂库存的比例 *沿海电厂的煤炭库存+港口的库存看做港口一个虚拟总库存量(虚拟最大库存取所有库存最大库存之和，虚拟安全库存同理)。这一步骤在没有扩大该能源公司港口的需求量的情况下，人为扩大了港口的库存。
步骤3.1.计算港口运往沿海电厂的煤炭运量占所有港口运往沿海电厂的总库存的比例，由公式计算，得该比例如表4所示。
表4港口运往沿海电厂的煤炭运量占所有港口运往沿海电厂的总库存的比例 (单位：％)
步骤3.2.计算沿海电厂j的最大库存分配在港口i虚拟最大库存中的量，由公式计算，结果如表5所示。
表5沿海电厂的最大库存分配在港口虚拟最大库存中的量(单位：万吨)
步骤3.3.计算沿海电厂j的安全库存分配在港口i虚拟安全库存中的量D ij，由公式D ij＝D j×Dij计算，结果如表6所示。
表6沿海电厂的安全库存分配在港口虚拟安全库存中的量(单位：万吨)
步骤3.4和步骤3.5分别计算港口的虚拟最大库存和虚拟安全库存，其为港口的实际煤炭最大库存和安全库存与所有沿海电厂的最大库存和安全库存分配在港口虚拟最大库存和虚拟安全库存中的量之和，由公式和公式V i＝Y i+∑j∈J D ij计算，结果如表7所示。
表7港口的虚拟最大库存和虚拟安全库存(单位：万吨)
| 港口 | 虚拟最大库存 | 虚拟安全库存 |
| A | 716.61 | 278.10 |
| B | 531.51 | 204.36 |
| C | 366.88 | 224.54 |
步骤3.6.计算港口i最大库存和安全库存之差，由公式计算，结果如表8所示。
表8港口库存上下限之差(单位：万吨)
| 港口 | 煤炭最大库存与安全库存之差 |
| A | 400 |
| B | 300 |
| C | 120 |
步骤3.7.计算沿海电厂j的最大库存和安全库存分配在港口i虚拟最大库存和虚拟安全库存中的量之差，由公式计算，结果如表9所示。
表9沿海电厂的最大库存和安全库存分配在港口虚拟最大库存和虚拟安全库存中的量之差(单位：万吨)
步骤3.8.计算港口i最大库存与安全库存之差与各个沿海电厂的最大库存和安全库存分配在港口i虚拟最大库存和虚拟安全库存中的量之差的和，由公式 计算，结果如表10所示。
表10港口i最大库存与安全库存之差与各个沿海电厂的最大库存和安全库存分配在港口i虚拟最大库存和虚拟安全库存中的量之差的和(单位：万吨)
| 港口 | Bi |
| A | 438.51 |
| B | 327.15 |
| C | 142.34 |
步骤4.按照比例分配原则，将虚拟总库存分摊给各个港口和各个沿海电厂。
步骤4.1.计算港口i的虚拟库存，该库存位于港口虚拟最大库存和虚拟安全库存之间，即满足由公式/>计算，结果如表11所示。
表11港口的虚拟库存(单位：万吨)
| 港口 | 港口虚拟库存 |
| A | 608.10 |
| B | 412.70 |
| C | 290.40 |
步骤4.2.计算煤炭库存分配后港口的实际库存。
Vi-V i为港口i的虚拟库存超出虚拟安全库存的部分，超出部分按照如下比例，进行分配：由公式计算煤炭库存分配后港口i的实际库存，结果如表12所示。
表12煤炭库存分配后港口的实际库存(单位：万吨)
| 港口 | 港口实际库存 |
| A | 501.02 |
| B | 341.05 |
| C | 235.52 |
步骤4.3.计算港口将煤炭分配给沿海电厂后，沿海电厂的实际库存Dj 1。
港口i将煤炭分配给沿海电厂j后，由公式计算沿海电厂的实际库存，结果如表13所示。
表13港口分配给沿海电厂后，沿海电厂的实际库存(单位：万吨)
| 电厂 | 实际库存 |
| 1 | 62.13 |
| 2 | 51.59 |
| 3 | 30.85 |
| 4 | 21.06 |
| 5 | 26.06 |
| 6 | 21.06 |
| 7 | 31.06 |
| 8 | 30.53 |
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种沿海电厂煤炭库存分配方法，其特征在于，所述分配方法包括以下步骤：
S1，统计当月港口i和沿海电厂j煤炭库存情况；i∈I，I是所有港口集合；j∈J，J是沿海自有电厂集合；
S2，结合历史数据，计算港口i到沿海自有电厂j的煤炭年运量Aij；
S3，计算港口i运往沿海电厂j的煤炭运量Aij占所有港口运往沿海电厂j的总量的比例Dij；根据下述公式计算得到当月港口i的虚拟最大库存虚拟安全库存V i和虚拟库存Vi：
V i＝Y i+∑j∈J D ij
式中，是沿海电厂j的实际煤炭最大库存/>分配在港口i虚拟最大库存的量， D ij是沿海电厂j的实际煤炭安全库存D j分配在港口i虚拟安全库存的量，D ij＝D j×Dij；/>是港口i的实际最大库存；Y i是港口i的实际安全库存；Yi是港口i的实际库存；当月港口i的虚拟最大库存/>虚拟安全库存V i和虚拟库存Vi满足以下条件：/>
S4，结合港口i的虚拟最大库存虚拟安全库存V i、沿海电厂j的实际煤炭最大库存/>分配在港口i虚拟最大库存的量/>和沿海电厂j的实际煤炭安全库存D j分配在港口i虚拟安全库存的量D ij，计算得到允许用于分配的煤炭库存总量；
S5，按照比例分配原则，将允许用于分配的煤炭库存总量分摊给各个港口和各个沿海电厂；更新煤炭库存分配后的港口i的实际库存和沿海电厂j的实际库存。
2.根据权利要求1所述的沿海电厂煤炭库存分配方法，其特征在于，步骤S1中，统计当月港口i和沿海电厂j煤炭库存情况的过程包括以下步骤：
S11，统计港口i煤炭库存情况，包括实际库存Yi、实际最大库存和实际安全库存Y i；其中，实际库存Yi、实际最大库存/>和实际安全库存Y i满足以下条件：/>
S12，统计沿海电厂j煤炭库存情况，包括实际煤炭库存Dj、实际煤炭最大库存和、实际煤炭安全库存D j，且实际煤炭库存Dj、实际煤炭最大库存/>和实际煤炭安全库存D j满足以下条件：/>
3.根据权利要求1所述的沿海电厂煤炭库存分配方法，其特征在于，步骤S3中，根据下述公式计算港口i运往沿海电厂j的煤炭运量Aij占所有港口运往沿海电厂j的总量的比例：
4.根据权利要求1所述的沿海电厂煤炭库存分配方法，其特征在于，步骤S4中，计算得到允许用于分配的煤炭库存总量的过程包括以下步骤：
S41，计算港口i最大库存和安全库存Y i之差Y′i：
S42，计算沿海电厂j的最大库存和安全库存分配在港口i虚拟最大库存和虚拟安全库存Dij之差Dij′：
S43，计算港口i最大库存和安全库存Y i之差与各个沿海电厂j的最大库存和安全库存分配在港口i的虚拟最大库存/>和虚拟安全库存D ij之差的和，得到允许用于分配的煤炭库存总量Bi：
5.根据权利要求1所述的沿海电厂煤炭库存分配方法，其特征在于，步骤S5中，更新煤炭库存分配后的港口i的实际库存和沿海电厂j的实际库存的过程包括以下步骤：
S51，根据下述公式计算得到煤炭库存分配后港口i的实际库存Yi 1：
S52，根据下述公式计算得到港口i将煤炭分配给沿海电厂j后的沿海电厂j的实际库存Dj：
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