Модели и алгоритмы прогнозирования для поддержки принятия решений при управлении электропотреблением промышленных предприятий

• Автор: Колоколов, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 100 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений и условных обозначений

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
1.1. Обзор и анализ работ по управлению электропотреблением промышленных предприятий

1.2. Постановка задачи исследования

2. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И ПОСТРОЕНИЕ СТРУКТУРЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

2.1. Системный анализ автоматизированного управления электропотреблением предприятий
2.2. Подход к построению структуры автоматизированного управления электропотреблением предприятий
3. МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
3.1. Прогнозирование электропотребления предприятий на основе статистических моделей
3.2. Прогнозирование электропотребления предприятий на основе искусственных нейронных сетей
3.3. Система автоматизированного управления на основе прогнозных значений электропотребления предприятия
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
РАЗРАБОТАННЫХ МОДЕЛЕЙ, МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ
4.1. Оценка эффективности алгоритмов прогнозирования
4.2. Программно-информационный комплекс прогнозирования
4.3. Оценка эффективности предложенной системы управления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Список сокращений и условных обозначений
АПК - аппаратно-программный комплекс
АПС - аппаратно-программные средства
АРМ - автоматизированное рабочее место
АСУЭ - АСУ энергетикой
БД - база данных
ИВК - информационно-вычислительный комплекс
ИНС — искусственная нейронная сеть
ИЛС - информационно-логическая схема
КТС - комплекс технических средств
ПИК - программно-информационный комплекс
РВ - реальное время
СГЭ - служба главного энергетика
СМОУ - специальное математическое обеспечение
СППР - система поддержки принятия решений
ОУ - объект управления
ТО - технологическое оборудование
ТП - технологический процесс
У В - управляющее воздействие
УСД - устройство сбора данных
У СО - устройство связи с объектом
УСПД - устройство сбора и передачи данных
ЭЭ - электрическая энергия
ЭЭС - электроэнергетическая система

ВВЕДЕНИЕ
Экономия электрической энергии является важнейшей проблемой энергетики России. Экономное использование электроэнергии на промышленных предприятиях представляет собой одну из составляющих данной проблемы, решение которой обеспечивается путем создания АСУ энергетикой предприятий. Это достигается за счет использования возможностей промышленных предприятий по внедрению и совершенствованию систем автоматизированного управления электроэнергетикой, реализующих автоматизированный учет электропотребления, а также подготовку, принятие и исполнение эффективных управленческих решений, обеспечивающих обоснованное уменьшение потребления электроэнергии предприятиями и снижение финансовых затрат на ее оплату.
Изложенное определяет актуальность темы диссертационной работы, посвященной развитию прикладных аспектов системного анализа, разработке моделей и алгоритмов автоматизированного прогнозирования электропотребления, положенных в основу эффективного управления, обеспечивающего экономию электроэнергии на предприятиях и снижение энергетической составляющей себестоимости производимой ими продукции.
Степень разработанности проблемы. Значительный вклад в разработку теории и практики управления электропотреблением промышленных предприятий внесли A.C.Некрасов, Ю.В. Синяк, В.Т.Мелехин, JI.А.Мелентьев, Ю.Б. Клюев, В.В. Михайлов, В. А. Веников, A.A. Федоров, В.В. Шевченко, Э. А. Киреева, Б.А. Константинов, Б.И. Кудрин, Л.С. Беляев, Э.Э. Лойтер, П.И. Головкин, В.А. Непомнящий, В.С.Каханович, Ю.С. Железко, Е.М. Червонный, Б.В.Папков, А.Ф. Резчиков, G. Matthäus, L.Zang, R. Frost, H. Kanai и другие отечественные и зарубежные ученые [1-10 и др.].
Отдельные результаты исследований этих ученых нашли применение в автоматизированных системах контроля и учета электроэнергии, функционирую-

- верхний уровень образуют ПЭВМ, реализующие функции человеко-машинного интерфейса.
При использовании модулей собственной разработки для подключения драйверов ввода-вывода SCADA-системы содержат как стандартные, так и внутренние механизмы. Разработка ПО для контроллеров, как правило, осуществляется на их собственных языках программирования.
Доступ к функциональным возможностям АПК разделяется в соответствии с задачами, решаемыми конкретным сотрудником СГЭ предприятия (энергетик, главный энергетик, энергодиспетчер, инженер по ремонту оборудования и экономист). Для этого в состав АСУ энергетикой промышленных предприятий включены соответствующие АРМы, выполняющие закрепленный за ними набор функций.
АРМ администратора обеспечивает:
- доступ ко всем функциям системы;
- доступ к конфигурации схемы системы автоматизированного управления электропотреблением предприятия;
- формирование и редактирование запросов к БД электропотребления предприятия;
- запись в БД и ее редактирование;
- обмен информацией между БД и прикладными программами, в том числе Microsoft Office;
- ведение системного журнала событий и доступ к информации, содержащейся в нем;
- настройку представления информации пользователям системы.
АРМ энергетика обеспечивает :
- анализ потребления предприятием электроэнергии;
- расчет показателей электропотребления и электрического баланса предприятия;
- определение параметров управления электропотреблением предприятия.