Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии Жуков Денис Михайлович

Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии
<
Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Жуков Денис Михайлович. Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии : диссертация ... кандидата технических наук : 05.09.03 / Жуков Денис Михайлович; [Место защиты: Липецк. гос. техн. ун-т].- Липецк, 2007.- 151 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/4912

Содержание к диссертации

Введение

1. Обзор литературных источников и постановка задачи исследования 7

1.1. Анализ литературных источников 7

1.2. Задачи исследования 23

2. Исследование структуры закупки электроэнергии и построение модели прогнозирования 26

2.1. Классификация основных потребителей электроэнергии промышленных предприятий 26

2.2. Балансовая схема ОАО «НЛМК» как объекта исследования 27

2.3. Приборы учета субъектов оптового рынка 35

2.4. Функциональная структура системы учета электроэнергии 38

2.5. Методы и модели прогнозирования потребляемой электроэнергии 42

3. Оценка отклонений при прогнозировании закупки электроэнергии 53

3.1. Влияние регулирования нагрузки основных потребителей на прогнозирование электропотребления 53

3.2. Оперативная оценка погрешности регулирования мощности 58

3.3. Оценка стоимости отклонений величины спрогнозированной покупки

от фактического потребления электроэнергии 62

4. Технико-экономическая оценка работы промышленных предприятий на оптовом рынке электроэнергии 66

4.1. Определение экспериментальных данных и их анализ 66

4.2. Исследование прогнозирования электропотребления на основе регрессионной модели 75

4.3. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов 87

4.4. Построение рациональной модели прогнозирования заявленной мощности промышленного предприятия 94

Заключение 103

Библиографический список

Введение к работе

Актуальность исследования. До настоящего времени послеоперационная летальность у онкологических больных с разлитым гнойным перитонитом колеблется от 6,2% до 60% [54,64,140]. Неудовлетворительные результаты лечения в значительной степени определяются тяжестью синдрома системного воспалительного ответа, выраженной иммуносупрессией и формированием синдрома полиорганной недостаточности [26, 57, 113, 115]. Совокупность этих патологических процессов служит основанием для включения в комплекс послеоперационной интенсивной терапии, таких больных методов эфферентной терапии, оказывающих детоксикационный, реокорригирующий иммуномодулирующий эффекты [20,37,56,62]. На сегодняшний день эфферентные методы терапии занимают достойное место ві комплексном? лечении. больных с перитонитом. Использование гемосорбции, внутрисосудистого лазерного облучения крови (БЛОК) при терминальной и токсической фазах разлитого перитонита положительно влияет на течение-заболевания, результаты лечения, а также на динамику маркеров эндогенной интоксикации, клеточного и гуморального иммунитета [47, 49-52, 54]. Однако в настоящее время методы эффективной детоксикационной терапии перитонита у онкологических больных применяются относительно редко. В этой СВЯЗИ представляется& актуальным патогенетически обосновать эффективность использования в комплексной терапии онкологических больных с перитонитом гемосорбции и внутрисосудистого лазерного облучения крови, а также разработать оптимальные методы профилактики у них гнойно-септических осложнений в раннем послеоперационном периоде.

Цель исследования. На основании изучения клинико-биохимических и иммунологических показателей патогенетически обосновать эффективность использования лазерного облучения крови и гемосорбции при лечении онкологических больных с перитонитом. Задачи:

1. Изучить динамику клинико-лабораторных показателей, отражающих тяжесть системного воспаления, нарушения метаболизма и выраженность иммунодефицита при развитии перитонита у онкологических больных в раннем послеоперационном периоде.

2. Оценить влияние гемосорбции на изменение клинических и лабораторных (биохимических, гематологических и иммунологических) показателей у онкологических больных с перитонитом.

3. Изучить влияние внутрисосудистого лазерного облучения крови на параметры системного воспалительного ответа и иммунореактивности у онкологических больных с перитонитом в раннем послеоперационном периоде.

4. Выявить эффективность сочетанного применения лазерного облучения крови и гемосорбции на параметры системного воспаления и иммунореактивности у онкологических больных.

5. Оценить диагностическую и информационную значимость изучаемых параметров системного воспаления и иммунореактивности.

Новизна исследования.

1. Установлено, что в раннем послеоперационном периоде у онкологических больных с разлитым гнойным перитонитом ведущими патогенетическими- факторами, определяющими тяжесть общего состояния, являются синдром системного воспалительного ответа и вторичный иммунодефицит.

2. Выявлено положительное влияние сочетанного применения методов эфферентной терапии (гемосорбция, внутрисосудистое лазерное облучение крови) на параметры иммунореактивности онкологических больных с разлитым гнойным перитонитом в послеоперационном периоде.

3. Впервые у онкологических больных с разлитым гнойным перитонитом доказана высокая чувствительность, специфичность и прогностическая значимость изучаемых параметров синдрома системного воспалительного ответа (лейкоцитоза, ЛИИ), иммунной системы (IgA, IgG, IgM) и цитокинов (TNFa, IL-6).

4. Выявлены корреляционные связи между маркерами синдрома системного воспалительного ответа и показателями клеточного и гуморального иммунитета у онкологических больных с разлитым гнойным перитонитом на фоне базисного лечения и сочетанной терапии в раннем послеоперационном периоде.

Практическая значимость. Полученные результаты указывают на то, что оценку тяжести синдрома системного воспалительного ответа у онкологических больных с разлитым гнойным перитонитом следует осуществлять с помощью маркеров этого синдрома и параметров иммунной. системы организма, которые обладают высокой диагностической, информационной и прогностической ценностью. Оптимальные сочетания методов эфферентной терапии, включающих гемосорбцию и внутрисосудистое лазерное облучение крови, на фоне базисного лечения у онкологических больных с разлитым гнойным перитонитом позволили сократить сроки пребывания пациентов в отделении реанимации и интенсивной терапии и повысить качество жизни больных. Применяемые сочетания методов эфферентной терапии внедрены в практику работы отделений реанимации и интенсивной терапии.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в практику работы отделения анестезиологии и реанимации Омского областного клинического онкологического диспансера, Омской областной клинической больницы, а также используются в учебном процессе на кафедре анестезиологии, реаниматологии и скорой медицинской помощи, а также на кафедре патофизиологии с курсом клинической патофизиологии Омской государственной медицинской академии.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на конференции «Актуальные вопросы патофизиологии» (Санкт-Петербург, 2003), III Российском конгрессе по патофизиологии «Дизрегуляционная патология органов и систем» (Москва, 2004), II Всероссийской научно-практической конференции «Интенсивная медицинская помощь: проблемы и решения» (Ленинск-Кузнецкий, 2004), научно-практической конференции «Клинические и фундаментальные аспекты критических состояний» (Омск, 2007), межрегиональной научно-практической конференции «Дни иммунологии, в Сибири» (Омск, 2007), на заседании общества патофизиологов., и анестезиологов-реаниматологов г. Омска (Омск, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, в том числе одна статья в журнале, рекомендованном ВАК.

Положения, выносимые на защиту.

1. Проводимая стандартная терапия у онкологических больных с перитонитом не позволяет снизить, тяжесть синдрома системного воспалительного ответа и нарушения иммунореактивности, что способствует развитию и поддержанию органных дисфункций.

2. Применение методов эфферентной, терапии у онкологических больных с перитонитом позволяет уменьшить тяжесть синдрома системного воспалительного ответа и нарушения; иммунореактивности, что способствует снижению- тяжести клинического проявления синдрома поли органной недостаточности.

3. Использованный нами в диагностике синдрома системного воспалительного ответа комплекс лабораторных и функциональных показателей является высоко специфичным и чувствительным, а оцениваемые результаты исследований обладают высокой прогностичностью положительных и малой прогностичностью отрицательных результатов, а также низкой частотой ложноположительных результатов.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, двух глав, содержащих результаты собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и практических рекомендаций. Объем диссертации составляет 122 страницы машинописного текста, фактические данные иллюстрированы 9 рисунками, 31 таблицей и 6 схемами. Указатель литературы включает 211 источников, из них зарубежных - 67. 

Анализ литературных источников

В связи с назревшей необходимостью реформирования топливно-энергетического комплекса России был создан рынок электроэнергии, как инструмент конкурентной борьбы. Это явление сравнительно недавно возникло в нашей стране и его необходимость вызвана реформированием электроэнергетики, поскольку меняется не только структура энергетической отрасли, но и отношения в отрасли из регулируемых переходят в рыночные. Эти изменения затрагивают все субъекты энергетического комплекса.

Состав и структура системы коммерческого учета на оптовом рынке электроэнергии (ОРЭ) освещены в работах [1, 2-4]. Коммерческий учет на оптовом рынке электроэнергии Российской Федерации - это процесс организации и выполнения измерений объемов производства и потребления электроэнергии (мощности), сбора информации о них и формирования сбалансированных данных о фактическом производстве и потреблении электроэнергии с учетом потерь для проведения финансовых расчетов между субъектами оптового рынка электроэнергии Российской Федерации. Но что может дать оптовый рынок электроэнергии промышленным предприятиям, желающим выйти или уже работающим на нем? Ответ на этот вопрос сложен и в настоящее время не изучен, так как сейчас происходит становление как самого рынка и его участников, так и результатов работы на нем.

В переходный период рынок претерпел ряд изменений и в результате было создано с 23 ноября 2001 г. Некоммерческое Партнерство «Администратор торговой системы оптового рынка электроэнергии Единой энергетической системы» (НП «АТС») в соответствии с постановлением Правительства РФ N526 от 11 июля 2001 г. «О реформировании электроэнергетики РФ» [5, 6-8]. Правовое положение НП «АТС» определяется Гражданским кодексом Российской Федерации, Федеральным законом «О некоммерческих организациях» [9], Федеральным законом «Об электроэнергетике» [10], иными правовыми актами Российской Федерации, а также Уставом Партнерства. Партнерство является некоммерческой организацией и не преследует в качестве основной цели своей деятельности извлечение прибыли и ее последующее распределение между Членами Партнерства [11]. Основной целью деятельности Партнерства является организация торговли и финансовых расчетов на оптовом рынке электроэнергии, повышение эффективности производства и потребления электроэнергии, а также защита интересов поставщиков и покупателей электроэнергии. В соответствии со статьей 72 Постановления Правительства РФ от 24 октября 2003 года №643 «О правилах оптового рынка электрической энергии (мощности) переходного периода» НП «АТС» [12] обеспечивает создание системы коммерческого учета, представляющей собой совокупность средств коммерческого учета, технологических и организационных правил, регулирующих порядок их создания и применения, конструкторской документации и эксплуатационного персонала, обеспечивающих выполнение задач коммерческого учета электроэнергии (мощности) на оптовом рынке электроэнергии РФ.

Автоматизированная информационно-измерительная система (АИИС) субъекта ОРЭ представляет собой иерархическую систему, функционально объединяющую измерительно-информационные комплексы точек измерений, информационно-вычислительные комплексы электроустановок, информационно-вычислительные комплексы и систему обеспечения единого времени, выполняющую функции проведения измерений, сбора, обработки и хранения результатов измерений, информации о состоянии объектов и средств измерений, а также передачи полученной информации в интегрированную автоматизированную систему управления коммерческим учетом на оптовом рынке электроэнергии в автоматизированном режиме. Средства коммерческого учета включают технические, программные, информационные, правовые и организационные средства интегрированной автоматизиро ванной системы управления коммерческим учетом электроэнергии и автоматизированных информационно-измерительных систем коммерческого учета электроэнергии (мощности), функционирующих на оптовом рынке электроэнергии Российской Федерации.

С открытием конкурентных торгов на оптовом рынке многие промышленные потребители, действующие пока на розничном рынке и обслуживаемые региональными энергетическими компаниями, заинтересованы в снижении затрат на покупку энергии за счет присоединения к оптовому рынку. Однако, очевидно, что реальные выгоды конечных потребителей зависят от успеха формирования конкурентных отношений на розничном рынке электроэнергии. Основная задача оптового рынка - обеспечение баланса производства и потребления электроэнергии ЕЭС России за счет ее выработки в объеме фактического спроса в каждый момент времени. На оптовом рынке формируется товарная масса, которая приобретается субъектами оптового рынка или реализуется на розничном рынке.

Разница между ценами в регулируемом секторе и секторе свободной торговли оптового рынка составляет на сегодняшний день до 20 коп./кВт-ч, но в случае превышения предложения над спросом может достигать 20-50 коп./кВт-ч. Таким образом, затраты на покупку электроэнергии (мощности) для конечного потребителя при работе в ССТ могут снизиться на 5-10% [13, 14-17], т. е. для среднего промышленного предприятия с месячным потреблением в 3 млн. кВт-ч экономия составит 50 тыс. руб. ежемесячно.

Расчеты за услуги по передаче электроэнергии по региональным электрическим сетям, а также за услуги инфраструктурных организаций оптового рынка электроэнергии (СО ЦЦУ ЕЭС, ФСК ЕЭС, ЦДР «ФОРЭМ» и НП «АТС») осуществляются по тарифам, утвержденным органами государственного регулирования, независимо от участия в секторе свободной торговли [18].

Классификация основных потребителей электроэнергии промышленных предприятий

Современные крупные промышленные предприятия, как правило, относятся к металлургическому производству. Каждое предприятие относится к своей экономической и географической зоне, но, несмотря на эти различия, все они имеют общие подходы к технологическим процессам производства и имеют в своем составе схожее однотипное силовое электрооборудование. Питание потребителей осуществляется через подстанции, в состав которых входят силовые трансформаторы, автоматические выключатели, шинопрово-ды, кабельные и воздушные линии, вентильные преобразователи, контакторы, реакторы, разъединители и т.д. Для промышленных металлургических предприятий характерны типичные построения систем электроснабжения, так как производства на таких предприятиях имеют схожие принципы технологических процессов. Электроснабжение таких предприятий может быть как целиком внешним, так и смешанным внутренним, когда на предприятии имеются свои источники электрической энергии (собственная ТЭЦ). Обычно крупные промышленные предприятия имеют сложное построение системы электроснабжения: получают электроэнергию от внешней энергосистемы, часто имеют собственную ТЭЦ, что позволяет использовать ее как регулятор мощности системы, и через свои сети осуществляют транзит электроэнергии или снабжают ею сторонние организации.

Основными потребителями электроэнергии на крупных промышленных предприятиях являются: цеха по производству стали и чугуна (конвертерные, электросталеплавильные, доменные); цеха по производству изделий из металла (листовые прокатные производства, производства сортовой стали, производства цветных металлов); химические производства; цеха по сопут ствующему производству (фасонолитейные, теплосиловые, кислородные, аглофабрики, коксохимическое производство). Большинство этих производств работает непрерывно, поэтому характер нагрузки у них соответственный, обычно постоянный во времени при соблюдении технологического процесса. Сравнительная диаграмма объемов потребления электроэнергии подразделениями ОАО «НЛМК» как классического металлургического предприятия приведена на рис. 2.1.

По периодичности и интенсивности работы производства можно разделить: на очень интенсивные, как правило, самые энергоемкие (нагрузка постоянна в течение всего времени); на интенсивные, обычно сопутствующие производства (нагрузка изменяется в течение смены); на мало интенсивные, чаще всего вспомогательные цеха (нагрузка изменяется в течение дня). Большинство основных потребителей крупных промышленных предприятий по степени надежности электроснабжения относится к первой категории (согласно классификации ПУЭ), но есть так называемая «особая группа» потребителей первой категории, для которой требуется третий источник питания.

Построение схем электроснабжения для промышленных предприятий имеет общие принципы, поэтому рассматриваемый ранее пример будет и в данном случае отражать их специфику. В настоящее время электроснабжение потребителей комбината осуществляется по сетям 110-220 кВ от Верхне-Донского предприятия магистральных электрических сетей (ПМЭС) - филиала ОАО «Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы» и подстанций Центра электроснабжения Энергетического производства ОАО «НЛМК», кроме того, от линий 110 кВ собственной ТЭЦ-1. Система является сильно разветвленной, питание потребителей происходит по среднему 3, 6, 10, 35 кВ и низкому напряжению 0,4 и 0,6 кВ. Через систему электроснабжения комбината проходит транзит электроэнергии от ОАО «Липецкэнерго», а также осуществляется питание сторонних организаций.

Источником для электроснабжения потребителей основных металлургических производств I категории и особой группы I категории на генераторном напряжении 10 кВ является ТЭЦ ОАО «НЛМК». Питание от ГРУ-10 кВ ТЭЦ на цеховые подстанции раздается кабельными линиями. По одноцеп-ным воздушным линиям ПО кВ от ТЭЦ получают питание главные понизительные подстанции № 1 и № 17. Двухцепной воздушной линией ПО кВ ТЭЦ соединена с энергосистемой через подстанцию «Новая-220». Ведение оперативной схемы электроснабжения, согласование и вывод в ремонт элементов системы электроснабжения ОАО «НЛМК» осуществляется Центром Электроснабжения Энергетического производства ОАО «НЛМК» (ЦЭлС).

В 2003 году началось создание АИИС КУЭ ОАО «НЛМК», которая была предназначена для осуществления эффективного автоматизированного коммерческого учета электроэнергии и мощности ОАО «НЛМК» как субъекта оптового рынка электроэнергии, а также регистрации параметров электропотребления, формирования отчетных документов и передачи данных в центр сбора информации НП «АТС», РДУ «СО-ЦДУ ЕЭС», Липецкэнерго, которые также могут использоваться для решения технических, технико-экономических и статистических задач на предприятии.

Основные цели создания АИИС КУЭ: - обеспечение точной, достоверной и оперативной информацией об электропотреблении ОАО «НЛМК» для проведения расчетов на оптовом рынке электроэнергии; - обеспечение точной, достоверной и оперативной информацией об электропотреблении абонентов, подключенных к сети электроснабжения ОАО «НЛМК», которые имеют договора на электроснабжение с ОАО «Липецкэнерго»;

Методы и модели прогнозирования потребляемой электроэнергии

Сегодня, в условиях реформирования электроэнергетики Российской Федерации, важнейшей задачей является формирование новых отношений между субъектами рынка и, в том числе, четко отлаженных взаимоотношений между потребителем и энергоснабжающей организацией. Рынок должен создать соответствующую действительности стоимостную оценку потребляемой электроэнергии, которая способствовала бы максимально эффективному функционированию энергосистемы. Поэтому все более актуальной становится проблема качественного прогнозирования, анализа и управления электрической нагрузкой как в рамках энергосистемы в целом, так и для отдельно взятых групп электропотребителей, в частности крупных промышленных объектов, вышедших на оптовый рынок электроэнергии [48]. Прогноз нагрузки также необходим для оптимизации эксплуатационного состояния мощной системы в условиях потока электропотребления и планирования перетоков мощности.

По мере развития алгоритмов автоматизированного прогнозирования нагрузки и решения диспетчерских задач в электроэнергетике все большее значение приобретают некоторые характеристики практической реализации методов краткосрочного прогнозирования [66]: - адаптивность: большинство параметров прогностической модели не постоянны во времени, поэтому их обновление должно выполняться автома тически для всей модели при минимальном участии и влиянии человеческого фактора; - рекурсивность: по мере поступления новых фактических данных прогнозы должны соответствующим образом обновляться, но при этом не должно быть необходимости в использовании всей имеющейся предыстории для пересчета оценок каких-либо параметров модели; - экономичность: несмотря на то, что в энергоуправлениях предусматривается использование современных мощных вычислительных средств для решения задач оперативного прогнозирования нагрузки и управления энергосистемой, алгоритмы прогнозирования должны быть экономичными в отношении использования, как машинного времени, так и оперативной памяти ЭВМ. - робастность: выделим три аспекта: модель должна работать с частью временного ряда, для которой она не является адекватной или оптимальной, но, тем не менее, давать разумные результаты; модель должна быть устойчива к ошибкам в исходных данных; метод прогнозирования должен быть устойчив к отсутствию части входных данных, сохраняя при этом свою надежность [60, 64].

Таковы основные требования, которые должны быть учтены при разработке методов и программ прогнозирования электропотребления. Не существует двух абсолютно идентичных систем электроснабжения, однако, каковы бы ни были особенности их работы и используемые методы прогнозирования, практика показывает общность и значимость рассмотренных требований. Для классификации и анализа методов прогнозирования можно использовать три важные характеристики: использование стандартных графиков нагрузки; учет метеорологической информации; использование мгновенных или интегрированных за определенный отрезок времени фактических значений нагрузки [63, 66].

Стандартные или базисные графики нагрузки часто используются при прогнозировании. В течение данных суток вычисляются и адаптивно прогнозируются текущие отклонения фактических значений нагрузки от среднего графика. Эта концепция прогнозирования с готовностью принимается адми нистрациеи и оперативным персоналом энергоуправлений, поскольку их ежедневная озадаченность формой суточного графика нагрузки дает им глубокое понимание причин и характера каких-либо изменений в суточных графиках. Концепция типовых графиков нагрузки допускает участие оперативного персонала в прогнозировании нагрузки, и это важнейшая причина ее популярности. Влияние метеорологических факторов на потребление электроэнергии исследуется в ряде работ [63, 64-66]. К примеру, в [67] основными факторами, влияющими на нагрузку в краткосрочном диапазоне, считаются температура, скорость ветра и эффективная освещенность.

К прогнозированию режимов энергопотребления приходится прибегать еще и потому, что изменения во времени электрической нагрузки представляют собой случайные процессы, то есть функции случайным образом зависящие от времени, а также от ряда внутренних и внешних факторов. С уверенностью можно утверждать, что электрическая нагрузка - непостоянный процесс, доминирующим причинно-следственным фактором которого является время суток. Зависимость нагрузки от времени отражает существование ежедневного образца графика нагрузки. Поэтому для решения указанных задач применяются методы, основанные на теории вероятностей и математической статистике. К этим методам можно отнести выборочный метод [66], планирование эксперимента [67, 68], метод обобщенного экспоненциального сглаживания, однако самыми распространенными методами являются регрессионный и факторный анализ [69, 70].

Влияние регулирования нагрузки основных потребителей на прогнозирование электропотребления

Мероприятия по организации режимов электропотребления различных групп электроприемников предприятия, направленные на выравнивание графиков нагрузки и снижение максимума мощности, могут давать расчетный эффект при совпадении хода реальных технологических процессов с запланированными. При неизбежных отклонениях хода технологического процесса от запланированного, сбоях в работе основного и вспомогательного оборудования возникают режимы, приводящие к возрастанию неравномерности нагрузки и увеличению вероятности превышения лимита мощности. В условиях работы предприятия на оптовом рынке электроэнергии любые отклонения являются упущенной выгодой и грозят штрафами, поэтому важно совпадение спрогнозированной электроэнергии с фактической, которое в случае превышения предельно допустимых величин осуществляется за счет регулирования нагрузки основных потребителей предприятия. Т.к. все предприятия, имеющие выход на оптовый рынок обязаны иметь автоматизированные информационно-измерительные системы учета электроэнергии (АИИС), то для достижения большей равномерности графика нагрузки, как по критерию снижения максимума, так и по критерию снижения потерь электроэнергии осуществлять регулирование предпочтительно при скользящем осреднении графика нагрузки [73,74].

Рассмотрим определение регулирующего воздействия Рр при скользящем осреднении мощности предприятия на получасовом интервале т. для дискретных получасовых интервалов, смещенных относительно друг друга на шаг At (рис.3.1). Процесс изменения потребления электроэнергии смоделируем рядом Тейлора, который будет иметь вид:

Основой для определения величины регулирующего воздействия является информация о текущем значении W(t), получаемая от систем АИИС через определенные интервалы времени At.

На примере ОАО «НЛМК» это может быть реализовано следующим образом. С момента времени to, соответствующего началу максимума нагрузки энергосистемы, в память системы автоматического учета и контроля электроэнергии САУКЭ-М через интервалы At поступает информация о потреблении электроэнергии (технический учет). По достижении момента времени tj для дискретного интервала 0 производится расчет регулирующего воздействия Рр по полученной формуле (3.4). Через интервал At поступает следующее значение потребления электроэнергии W(t;) и производится перерасчет регулирующего воздействия и т.д. После каждого шага вычислений значение начального потребления электроэнергии W(t0k) для данного интервала времени заносится в базу, а затем обнуляется. Если в результате вычислений на каком-либо шаге получается положительное значение Ррк, что означает прогнозируемый перерасход электроэнергии на данном интервале 9 , то мощность нагрузки необходимо снизить на величину, не меньшую Рр\ При отрицательном значении Ррк мощность нагрузки может быть увеличена на рассчитанную величину регулирующего воздействия. Прогнозирование изменения мощности по последнему ее значению, при меньшей точности, упрощает расчеты и сокращает время определения Ррк. Достижение необходимой надежности прогноза возможно при правильном выборе в каждом конкретном случае интервала т. Выбор шага квантования времени At также зависит от характера графика мощности предприятия и регулировочных возможностей потребителей-регуляторов.

Для выявления потребителей-регуляторов необходимо проводить инспекционное обследование всех энергоемких установок основных технологических процессов. В ходе обследования выявляют электроприемники, формирующие максимумы в графике изменения мощности предприятия, и оценивают возможность организации режима их совместной работы, исключающего совпадение во времени максимумов электропотребления нескольких электроприемников в часы максимума нагрузки энергосистемы. Для определения величины регулирующего воздействия по формуле (3.4) используем программный комплекс MathLab [75]. Данные о величинах регулирования мощности для потребителей-регуляторов ОАО «НЛМК» как классического промышленного предприятия определены в Приложении 2. В расчетах использованы характеристики основного технологического оборудования комбината, представляющего наиболее энергоемкие установки и агрегаты.

Похожие диссертации на Повышение эффективности функционирования систем электроснабжения промышленных предприятий путем оптимизации прогнозирования потребления электроэнергии