17.4. Ценологическое влияние на электропотребление предприятий

Предположим, что по индивидуальным административно-технологическим признакам назван и по электрическим показателям идентифицирован каждый объект как особь из некоторого множества, образующего естественным обра­зом некоторое сообщество — ценоз. Таким объектом может быть любая орга­низация, характеризуемая расчетной, договорной, фактической и другой эле­ктрической мощностью; годовым или иным общим и удельным расходом электроэнергии; стоимостью электрики или объемом инвестиций в электро­техническую часть; затратами на эксплуатацию, модернизацию, электроре­монт; электровооруженностью и производительностью труда электриков и др. Тогда ценоз образуют все электроприемники одного цеха; все цеха (производ­ства, здания и сооружения) одного предприятия; все предприятия одной тех­нологически определенной отрасли экономики страны; все промышленные предприятия и сфера услуг области (региона); все школы и детсады крупного города; единицы структуры жилищно-коммунального хозяйства; все учрежде­ния здравоохранения России (и все регионы РФ по годовому электропотреб­лению). Обобщим исследования, оперируя дальше предприятиями (и их эле­ктропотреблением), юридически существующими в рамках одного региона.

Электропотребление более устойчиво во времени и для многих предприя­тий является определяющим (лимитирующим) ресурсом производства. Задача анализа электропотребления во времени и его структуры становится неотде­лимой от результата моделирования — прогнозных значений электропотреб­ления. Проблему прогноза можно свести к проблеме анализа динамики ряда, используя технический анализ. Ценологический подход к моделированию (автоматически — к прогнозу) заключается в том, что электропотребление отдельного предприятия рассматривается не изолировано, а соотносится с другими. Учитывая, что величина электропотребления непрерывна, исследо­вание проводится в ранговой форме (2.8): каждому предприятию присваива­ется ранг г — целое число в порядке убывания исследуемого параметра годо­вого электропотребления особей, А_г Ранг г = I приписывается особи с наибольшим электропотреблением A_t; минимальное — ранг, равный общему числу предприятий.

Невозрастающая функция — А(х) (где х — непрерывный аналог целочис­ленного г) в качестве основы для построения рангового Я-распределения:

A(x) = A_i/x*, (17.31)

где Р — характеристический показатель, определяющий степень крутизны кривой; А_{ ~ A_max{l) — константа, в качестве которой принимается электропо­требление наиболее крупного потребителя. Чем больше р, тем круче гипербо­лическая кривая и больше разрыв в электропотреблении между несколькими крупными предприятиями и остальной массой предприятий.

17.4. Ценологическое влияние на электропотребление предприятий

529

Параметры Я-распределения характеризуют ценоз, качественно отражая связи между особями внутри ценоза и говоря о сходстве или их различии. Па­раметры (17.31) зависят от природных, технических, информационных, соци­альных факторов, определяющих положение ценоза на временной траектории развития и его структуру. Выявим тенденции изменения пределов параметров а,, Р, имея в виду, негауссовый характер распределения. Изменение A_t, P во времени формализуется поверхностью рангового Я-распределения (рис. 17.2):

A(r,t) =

_ МО

АО

„Pod-.-'"')

(17.32)

Рис. 17.2. Динамика рангового Н-распределения электропотребления предприятий республики Хакасия

530 Глава 17 Организация электропотребления

где А, - электропотребление объекта с г = 1; t - временной ряд; а_и Ь\, р₀, Т-константы аппроксимирующих уравнений.

Смысл прогнозирования на основании (17.32) заключается фактически в прогнозировании площади (точки) под //-распределением, скорректирован­ной во времени конфигурацией //-поверхности, которая в свою очередь, яв­ляется верхней границей объема (во времени) суммарного электропотребле­ния всех предприятий (верификация прогноза). Ценологический прогноз электропотребления отдельных предприятий на основе (17.32) основан на допущении о неизменности ранга каждой особи в структуре электропотреб­ления региона (отрасли). Это допущение дает погрешность 10 % (в лучшем случае 2-5 %, как для России, где особь - электропотребление региона стра­ны). Дополним методы прогноза, описанные ранее методами ценологическо-го прогнозирования годового электропотребления объектов персонифициро­ванного учета, что необходимо из-за следующих трудностей:

1. прогнозирование, основанное на устойчивости временных рядов в ус­ловиях нестабильной экономики не работает;

2. характер ряда электропотребления меняется после переналадок и круп­ных аварий, связанных с остановкой производства (ситуация не может быть описана на основании предыдущей информации);

3. прогнозирование по отраслевым и обобщенным удельным нормам рас­хода электроэнергии дает большие ошибки из-за свойства индивидуальности (удельные расходы на один и тот же вид продукции для различных предпри­ятий и цехов могут различаться сколь угодно значительно);

4. для многономенклатурного производства нельзя выделить один или не­большую группу видов продукции, определяющих величину годового элек­тропотребления (10-30 % наиболее энергоемких видов продукции вносят примерно одинаковую долю в общее электропотребление).

W, кВтч ,

Рис.17.5. Ценологическое прогнозирование параметров электропотребления многономенк­латурных производств

174. Ценологическое влияние на электропотребление предприятий 53j_

Для преодоления указанных сложностей необходимо ценологически свя­зать параметры электропотребления с технологическими параметрами, пред­ложив показатель, обладающий измеряемостью (его можно вычислить по имеющимся в существующей отчетности предприятия данным), устойчиво­стью во времени (прогнозируемостью) и отличающийся легкостью интерпре­тации. Для этого выполняется анализ структур годового электропотребления и выпускаемой продукции. Методика прогнозирования параметров электро­потребления (рис. 17.5) :

1. Осуществляется ранжировка электропотребления за каждый известный год предыстории t.

2. Рассчитываются показатели рангового распределения, соответствующие (2.8).

3. Определяется значение проекции кривой рангового Я-распределения на ось абсцисс за последний перед прогнозным год или расчетный ранг

где W_u - значение первой точки Я-распределения за последний перед про­гнозным год, кВтч; Wj, - проранжированные значения месячного электропо­требления за последний перед прогнозным год, кВтч; |3, - ранговый коэффи­циент за последний перед прогнозным год по каждому месяцу.

4. Принимается, что расчетный ранг при краткосрочном прогнозе не изменя­ ется и производится прогноз месячного электропотребления на один год вперед:

^rYjm ^rr\al^rij '

где W]„ - прогнозное значение первой точки кривой Я-распределения, кВтч; Р„ - прогнозное значение рангового коэффициента; W_jm - прогнозное значе­ние электропотребления, кВтч.

5. Оценивается ошибка прогноза и принимается управляющее решение.

На предпроектных стадиях необходимо оценить электропотребление пред­приятия в целом и примерное распределение электроэнергии по цехам и производствам, опираясь не на количество и мощность отдельных приемни­ков электроэнергии, а на заданный объем выпуска определяющего (лидинго-вого) вида продукции (стали, минеральных удобрений и т.д.). Проиллюстри­руем подход конкретным примером. Используя аппарат ранговых Я-распределений по параметру предположим, например, лидинговый объем V\= 14 т (рис. 17.6). Задав профессионально-логически примерное количест­во вспомогательных (выпускающих продукцию, участвующую в производст­ве определяющего вида) и сопутствующих цехов можно вычислить ранговый коэффициент объемов выпускаемой продукции проектируемого предприятия Рк- Разница величин P_VMaKc и р_УМИн определяется среднеквадратичным отклоне­нием. По значению Р^ определяется ранговый коэффициент электропотреб­ления Р(*-, отражающий неравномерность распределения электроэнергии по цехам предприятия. И служащий основанием для вычисления величины элек­тропотребления самого энергоемкого цеха W\. По формуле (2.8) восстанавли-

* При исправлении текста гл 17 п 17 4, порядок нумеоаиии rmcvmmn бмп пяпшпсп

532