Обозначения и сокращения 4
Введение 5
Реформа электроэнергетики 5
Маржинальный доход как ключевой индикатор эффективности работы тепловых станций 6
Роль теплофикационной выработки для анализа маржинального дохода 7
Сбор данных 7
Прикладная ценность работы 8
Глава 1. Характеристика предметной области 10
1.1 Комбинированная выработка на ТЭЦ 10
1.2 Режимы работы ТЭЦ 11
1.3 Применение встроенных пучков в конденсаторах теплофикационных
турбин 12
1.4 Энергетические характеристики оборудования 12
Глава 2. Разработка методики определения теплофикационной
выработки 14
2.1 Расчет конденсационной мощности 14
2.1.1 Корреляционный анализ 15
2.2 Недостатки предлагаемой методики 17
Глава 3. Расчетная часть 19
3.1 Исходные данные 19
3.2 Линейная множественная регрессия 20
3.3 Полиномиальная регрессия 20
3.4 Реализация алгоритма машинного обучения 20
3.4.1 ТЭЦ-14 21
3.4.2 ТЭЦ-5 23
Глава 4. Анализ маржинального дохода станций 24
Заключение 25
Список литературы 26
Реформа электроэнергетики
В 1998 году возникла необходимость реформировать отрасль электроэнергетики в России. Основной задачей реформы выступали:
• повышение эффективности предприятий отрасли;
• создание условий для развития отрасли на основе стимулирующих инвестиций;
• обеспечение надежного и бесперебойного электроснабжения потребителей.
В 2003 году, после длительного периода дискуссий и проработки вариантов, началась реализация реформы. В результате которой, 1 сентября 2006 года Постановлением Правительства РФ от 31 августа 2006 г. N 529 «О совершенствовании порядка функционирования оптового рынка электрической энергии (мощности)» введена в действие новая модель оптового рынка электроэнергии и мощности переходного периода, получившая название НОРЭМ — новый оптовый рынок электроэнергии и мощности. В настоящее время распространенной является аббревиатура ОРЭМ.
До реформирования электроэнергетической отрасли и появления ОРЭМ задача оптимизации режимов работы электростанций, как правило, заключалась в определении режимов с минимальными абсолютными или относительными затратами топлива на единицу отпускаемой энергии. С появлением ОРЭМ и таких понятий как: выручка от продажи электроэнергии и тепловой энергии, затраты на покупку топлива и электроэнергии на собственные нужды, маржинальный доход от работы электростанции - изменилась вся концепция функционирования энергетической отрасли.
Маржинальный доход как ключевой индикатор эффективности работы тепловых станций
После реформы электроэнергетики генерирующие объекты стали рассматриваться как источник получения коммерческой выгоды и основным критерием работы таких предприятий стал финансовый результат. Финансовым результатом по МСФО выступают следующие показатели:
• выручка;
• операционные расходы;
• операционная прибыль;
• операционная прибыль + амортизация (EDITDA);
• прибыль до налогообложения;
• прибыль или нераспределенная прибыль;
Перечисленные показатели позволяют судить о функционировании компании в долгосрочном периоде. Для мониторинга финансового состояния с горизонтом анализа от суток до месяца вышеуказанные показатели не подходят. Поэтому ключевым параметром, по которому можно судить о функциональной эффективности предприятия и станций в краткосрочном периоде, является маржинальный доход электростанций. В Департаменте по сбыту электроэнергии ПАО «ТГК-1» реализуется расчет маржинального дохода за t — 3 и t суток (с учетом 3 наращенных). Далее расчет актуализируется каждую неделю и в начале месяца, следующего за отчетным, расчет по всем станциям выносится на балансовую комиссию. В результате такого мероприятия корректируется параметры бизнес-плана на следующий отчетный месяц.
Стоит отметить, что расчет и соответственно анализ маржинального дохода имеет разное значения для станций ТЭЦ и ГЭС. Для ГЭС данный параметр мало информативен в силу отсутствия существенных переменных издержек, в то время как для тепловой генерации этот показатель имеет ключевое значение.
Основу производственной мощности ПАО «ТГК-1» составляют 52 электростанции, в их числе 40 гидроэлектростанций (ГЭС) и 12 тепловых станций (ТЭЦ) [1].
На данный экономический показатель во многом будут влиять параметры стоимости реализуемой продукции: цена на РСВ и БР, стоимости затрат на производство данной продукции (цена основного и резервного топлива)....
Для осуществления корректной информационно-аналитической деятельности требуется точный расчет ключевых параметров, характеризующих работу ТЭЦ, имея которые, становится возможен комплексный анализ маржинального дохода. Процент теплофикационной выработки является одним из таких индикаторов, который позволяет дать оценку эффективности работы оборудования и персонала на станциях с комбинированной выработкой.
В работе была предложена методика расчета теплофикационной выработки и был реализован один из самых фундаментальных алгоритмов машинного обучения - алгоритм линейной регрессии. Для двух станций ПАО «ТГК-1» были построены уравнения множественной линейной регрессии с помощью библиотеки машинного обучения Python Scikit-Learn. Программный код доступен на GitHub по ссылке [14].
1. ПАО «ТГК-1» [Электронный ресурс]. — Производственный комплекс. — Режим доступа: https://www.tgc1.ru/production/complex/ (дата обращения: 10.03.2022).
2. В.А. Втюрин Автоматизированные системы управления
технологическими (ОСНОВЫ АСУ ТП) Санкт-Петербург, 2006.
[Электронный ресурс].— Режим доступа: https://www.studmed.ru/view/vtyurin- va-avtomatizirovannye-sistemy-upravleniya-tehnologicheskimi-processami- osnovy-asutp_487031a3db5.html (дата обращения 11.03.2022).
3. Автоматизированная система по сбору и обработке информации о
выработке и потреблении энергоресурсов (АСВиП) [Электронный ресурс] .— Режим доступа: https://www.tgc1.ru/clients/spb/enterprises/asvip/ (дата
обращения: 18.03.2020).
4. Системный оператор Единой Энергетической Системы [Электронный ресурс]. — Отчет о функционировании ЕЭС России в 2021 году .— Режим доступа:
5. Паровые и газовые турбины для электростанций [Электронный ресурс]: учебник для вузов / А.Г. Костюк, В.В. Фролов, А.Е. Булкин, А.Д. Трухний ; под ред. А.Г. Костюка. — М.: Издательский дом МЭИ (дата обращения 22.04.22).
6. Киселев Г.П. Варианты расчета удельных показателей эффективности работы ТЭЦ. М.: Изд-во МЭИ, 2003. 32 с.
7. Автоматизированная система оперативного технологического управления ТГК-1 (СК-2007) [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://old.monitel.ru/projects/projects-gallery/avtomatizirovannaya-sistema- operativnogo-tekhnologicheskogo-upravleniya-tgk-1.html (дата обращения 18.03.2022).
8. Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов
[Электронный ресурс]. — ГОСТ Р МЭК 870-5-101 .— Режим доступа:
https://docs.cntd.ru/document/1200036299 (дата обращения).
9. Thermalinfo.ru [Электронный ресурс]. — Теплота парообразования
воды и температура кипения воды в зависимости от давления.— Режим доступа: http://thermalinfo.ru/svojstva-zhidkostej/voda-i-rastvory/teplota-
paroobrazovaniya-vody-i-temperatura-kipeniya-vody-v-zavisimosti-ot-davleniya (дата обращения ) .
10. Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. М.:Энергоатомиздат, 1982. 360 с.
11. Теплотехнический справочник. Изд. 2-е, перераб. Под ред. В. Н. Юренева и П. Д. Лебедева. Т.1. М., «энергия», 1975. 744 с.
12. Сафонов А. П. Сборник задач по теплофикации и тепловым сетям: Учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. - М.:Энергоатомиздат, 1985. - 232 с.
13. Щепетильников М. И., Хлопушин В. И. Сборник задач по курсу ТЭС: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 176 с.
14. Васильев В.А. Machine Learning for TGC-1 [Электронный ресурс]: URL: https://github.com/Vasil8 (дата обращения 18.05.2022).