Определение недельного и посуточного электропотребления промышленных предприятий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат технических наук Скворцов, Родион Анатольевич

• Скворцов, Родион Анатольевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Скворцов, Родион Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.

1.1. Задачи прогнозирования потребления электроэнергии промышленными предприятиями.

1.2. Современные методы прогнозирования электропот-' ребления промышленных предприятий.

1.3. Порядок установления договорных значениий мощности и электрической энергии.

1.4. Цели и задачи исследования.

2. АНАЛИЗ ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА-ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ.

2.1. Исследование характеристик временных рядов электропотребления.

2.2. Анализ посуточного электропотребления промышленного предприятия.

2. 3. Прогнозирование электропотребления методом экспоненциального сглаживания

2.4. Построение модели сезонной волны с помощью гармонического анализа .■.

Выводы по главе.

3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ.

3.1. Выбор параметра сглаживания.

3.2. Определение посуточных значений объема электропотребления промышленного предприятия.

3.3. Прогноз электропотребления и оценка точности прогноза.

3.4. Прогнозирование недельного и суточного объема электроэнергии.

Выводы по главе.

4. ОЦЕНКА РЕГУЛИРОВОЧНОЙ СПОСОБНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ

ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ.

4.1. Гармонический анализ временного ряда электропотребления промышленного предприятия.

4.2. Оценка регулировочной способности предприятия по электропотреблению.

4.3. Повышение эффективности потребления электроэнергии.

Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Определение недельного и посуточного электропотребления промышленных предприятий»

Актуальность темы. Рациональное и экономное расходование всех видов ресурсов в том числе и электроэнергии, снижение их потерь должно обеспечиваться не только переходом к ресурсосберегающим и безотходным технологиям, но и повышением качества управления и организации электропотребления промышленных потребителей.

Потребление электроэнергии отдельным агрегатом, цехом, производством, предприятия должно рассматриваться как ресурс, обеспечиваемый в целом на верхних уровнях системы электроснабжения, на границе раздела "предприятие - энергосистема". Рост цен на электроэнергию, переход к системе прямых договоров на пользование электроэнергией, заключаемых между энергосистемой и промышленным предприятием, определяют актуальность задачи определения оптимальных договорных значений потребления электроэнергии.

В то же время новые условия хозяйствования, внедрение достижений научно-технического прогресса, реконструкция предприятий, экономический кризис вызывают глубокие изменения производства, которые не могут не сказаться на характеристиках предприятия, в том числе на объеме потребления электроэнергии.

Износ электротехнического оборудования электростанций, недостаточное финансирование обостряют проблему определения параметров электропотребления промышленных предприятий. Решение этой проблемы позволило бы выявить дополнительный ресурс энергосбережения промышленных предприятий.

Серьезных вопросов является выбор временного интервала, для которого целесообразен и технически возможен прогноз электропотребления промышленного предприятия. Один их способов снижения затрат - это использование в качестве расчетного периода временного интервала меньшего, чем используется в настоящее время, тем самым появится возможность своевременного реагирования на изменения процесса электропотребления. Необходимо обосновать и технически подготовить использование этого интервала. Временной интервал, на который происходит планирование, определяет сам вид плана и требования к нему. Наиболее приемлемым временным интервалом планирования электропотребления является неделя. Уровень расхода электрической энергии промышленного предприятия может значительно измениться в течение месяца, а следовательно изменится и степень интенсивности электропотребления. В отличие от месячного временного интервала у недели жесткий семидневный интервал. А так как для большинства промышленных предприятий характерен недельный цикл производства, то можно предположить, что тенденция изменения потребления электрической энергии происходит на уровне недели. Проводимая на многих промышленных предприятиях посуточная запись показаний счетчиков расхода электрической энергии позволяет подойти к вопросу использования недельного интервала планирования более гибко. К тому же во многих странах используется недельная система расчетов и надо полагать, что для России это будущая перспектива.

На основе вышеизложенного можно сделать вывод об актуальности использования недели в качестве расчетного периода при заключении договора на пользование электроэнергии.

Работа выполнена на кафедре "Электроснабжение промышленных предприятий" Московского энергетического института (технического университета).

Целью работы является разработка методов недельного и посуточного прогнозирования электропотребления промышленных предприятий, позволяющих учесть различные изменения производства.

В соответствии с целью:

- исследована динамика и структура потребления электроэнергии промышленным предприятием;

- разработана методика прогнозирования недельного электропотребления, основанная на использовании метода экспоненциального сглаживания для прогноза тренда и гармонического разложения временного ряда недельного электропотребления с интервалом 52 недели для отражения переодической составляющей процесса электропотребления.

- проведено исследование циклической составляющей процесса электропотребления промышленного предприятия;

- разработан метод прогнозирования посуточного значения 'электропотребления на основе проведенных исследований процесса электропотребления промышленного предприятия.

- выделена постоянная составляющая недельного графика посуточного электропотребления промышленного предприятия.

Методы исследования определялись каждой из поставленных задач. Использовались положения системного анализа, математической статистики, анализа временных рядов, а также математический аппарат метода экспоненциального сглаживания и гармонического анализа.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается математической постановкой задачи, сопоставлением теоретических расчетов со статистическими данными, а также корректным использованием методов исследования. В качестве статистической базы использовались данные посуточного электропотребления Узловского АО "Полимер" за 1989 - 1994 гг. Теоретические исследования сопровождались разработкой математических моделей, алгоритмов и программ, используемых для расчетов на ЭВМ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложена неделя в качестве расчетного периода для заключения договора на пользование электроэнергией.

2. Выделена циклическая составляющая процесса электропотребления предприятия.

3. Разработана методика прогнозирования недельного электропотребления на основе метода экспоненциального сглаживания и гармонического анализа.

4. Посуточное электропотребление промышленного предприятия определяется на основании распределения недельного расхода электроэнергии по дням недели.

5. Выделена постоянная составляющая процесса электропотребления промышленного предприятия.

6. Показана зависимость значений постоянной составляющей недельного графика посуточного электропотребления промышленного предприятия от смены времени года.

Практическая ценность работы заключается в предложении использования недели, как расчетного периода при заключении договора на пользование электроэнергией между промышленным предприятием и электроснабжающей организацией. Разработаны методики прогнозирования недельного и посуточного объемов электропотребления промышленного предприятия. Предложено использовать значение дисперсии первой гармоники для оценки стабильности работы предприятия за год. Выделена постоянная составляющая недельного графика посуточного электропотребления и показана зависимость значения постоянной составляющей от смены времени года.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры "Электроснабжение промышленных предприятий" МЭИ в 1995-1998 гг., на научно-практической конференции "Электро-фикация горных и металлургических предприятий Сибири" Новокузнецк, 1997г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано четыре статьи [101,102,103,104].