Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Энергетические системы и комплексы

Диссертационная работа:

Березкина Светлана Юрьевна. Анализ и прогнозирование регионального промышленного потребления энергоресурсов с применением информационно-аналитической системы : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.01 / Березкина Светлана Юрьевна; [Место защиты: Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (Новочеркас. политехн. ин-т)]. - Новочеркасск, 2008. - 180 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/200

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

Глава 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА
И МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГОРЕ-
СУРСО 10

1.1. Общая характеристика информационного обеспече-

, ' ' ния и математических моделей энергопотребления ... 10

  1. Модели случайной величины 12

  2. Модели случайных процессов 15

  3. Модели многомерного статистического анализа 21

  4. Ранговые методы моделирования энергопотребления.. 23 1.6 Выводы 27

Глава 2. АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ И ДИНАМИКИ ПОТРЕБЛЕ
НИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ТЕПЛА, ТОПЛИВА И
ВОДЫ В РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЕ. 29

  1. Динамика годового энергопотребления промышленными предприятиями 29

  2. Энергопотребление предприятий по группам 36

  3. Динамика потребления воды промышленными предприятиями 42

  4. Структурные изменения в потреблении энергоресурсов 44

  5. Структурные изменения в составе потребителей 48

  6. Выводы 77

Глава 3. СИСТЕМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И

ДИНАМИКИ РЕГИОНАЛЬНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ
ЭНЕРГОРЕСУРСОВ 80

  1. Проблемы и задачи системного моделирования потребления энергоресурсов региона 80

  2. Моделирование структуры промышленных предприятий на основе вероятностной модели случайной величины 81

  3. Ранговые модели в моделировании динамики процессов в энергосистеме 91

  4. Моделирование структурных изменений в энергосистеме на основе теории техноценоза 99

  5. Оценка изменения количественного состава групп промышленных предприятий на основе тории техно-ценоза 101

3.6' Выводы 107

Глава 4. ПРОГНОЗНЫЕ МОДЕЛИ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГО-

РЕУСРОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РЕГИОНА 109

  1. Прогнозирование промышленного энергопотребления области на основе временных рядов 109

  2. Прогнозирование энергопотребления Ростовской области на основе ранговых распределений 118

4.4. Выводы 123

Глава 5. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕС
КОЙ СИСТЕМЫ РЕГИОНАЛЬНОГО ЭНЕРГОПО
ТРЕБЛЕНИЯ 124

  1. Назначение и задача информационно-аналитической системы на региональном уровне 124

  2. Особенности реализации ИАС 125

  3. Структура информационно-аналитической системы на региональном уровне 132

5.4 Выводы 139

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 141

ЛИТЕРАТУРА 145

ПРИЛОЖЕНИЯ 157

Введение к работе:

Развитие экономики страны и повышение уровня благосостояния населения связано с увеличением удельного потребления энергии. Исчерпание невозобновляемых природных энергоресурсов, ряд экологических проблем при их производстве, переработке и потреблении, быстро меняющиеся экономические и социальные условия жизни современного общества требуют непрерывного 'и комплексного анализа потребления энергоресурсов с целью получения достоверных краткосрочных и долгосрочных прогнозов энергопотребления для повышения общей экономической эффективности работы промышленности региона.

Функционирование промышленных предприятий в новых экономических условиях претерпело существенные структурные изменения объема и номенклатуры энергопотребления: свертывание и закрытие ряда производств, открытие новых и развитие существовавших ранее в направлении диверсификации. Таким образом, применение и развитие методов системного анализа, моделирования и прогнозирования промышленного энергопотребления является актуальной задачей для повышения эффективности функционирования промышленности региона в целом.

Проблемами системного анализа, моделирования и прогнозирования энергопотребления посвящены работы Васильева И.Е., ГордееваВ.И., Гнатю-каВ.И., Гурского С.К., ДоброжановаВ.И., Жилина Б.В., Каялова Г.М., Кудрина Б.И., НадтокиКИ., Папкова Б.В., Праховника А.В. Широкий спектр подходов решения поставленных задач в практической реализации вызвал необходимость обоснованности соответствующего выбора по критерию адекватности в условиях кардинальной социально-политической трансформации экономики. Анализ тенденций в изменении энергопотребления промышленных предприятий региона в работе выполнен на примере Ростовской области в период 1991-2000 годов.

Этот регион России характеризуется комплексным развитием промышленности, оборонного производства и агропромышленного комплекса. На территории области представлен весь спектр отраслей народного хозяйства страны. Наиболее значительной составляющей промышленности являлись предприятия таких отраслей, как энергетика, строительство, сельскохозяйственного машиностроения, угольно-добывающей, транспортного строительства, станкостроения и железнодорожной. Регионально наиболее значимыми для экономики являлись объединения: агропромышленного комплекса, строительного комплекса, легкой промышленности и рыбного хозяйства. Таким образом, совокупность промышленных предприятий Ростовской области можно считать многокомпонентной системой, а ее количественный и качественный состав позволяют изучить и оценить закономерности энергопотребления и тенденции динамики структуры промышленности.

Цель работы. Разработка методов анализа и прогнозирования энергопотребления региона на основе информационной и математической моделей для повышения надежности энергообеспечения потребителей и эффективности использования энергоресурсов.

В связи с этим были поставлены и решены следующие задачи:

применение методов системного анализа и комплексного прогнозирования для определения динамики энергопотребления предприятиями региона;

комплексный анализ структуры и динамики энергопотребления промышленностью региона;

анализ и выбор аналитических распределений предприятий по диапазонам энергопотребления на основе статистических критериев согласованности и обеспечивающего их сходимость математического ожидания и годового потребления энергоресурсов;

разработка математических моделей временных рядов годового энергопотребления;

разработка методов долгосрочного прогнозирования энергопотребления;

разработка концептуальной структуры базы данных энергопотребления промышленными предприятиями Ростовской области (на примере наиболее сложного периода- с 1991 по 2000 годы);

создание логической модели базы данных энергопотребления региона с целью комплексного анализа внутренней структуры банка данных информационно-аналитической системы.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовались методы системного анализа, методы теории вероятностей и математической статистики, эконометрики, элементы теории техноценозов, информационные технологии организации, хранения и обработки данных.

Научную новизну представляют:

  1. Определение теоретических закономерностей распределения количественного состава групп промышленных предприятий региона, позволяющих моделировать энергопотребление вне зависимости от социального уклада экономики.

  2. Впервые полученные функциональные зависимости динамики параметров характеризующих структуру регионального энергопотребления промышленными предприятиями региона, учитывающие тенденции потребления по отдельным видам энергоресурсов, и позволяющие получить прогноз изменения структурного состава энергопотребителей области.

  3. Методика определения оптимальности структуры энергопотребителей региона, позволяющая комплексно учитывать изменения уровня энергопотребления различных видов ресурсов и структурного состава* потребителей, отличающаяся применением в качестве границ доверительного интервала критерий согласия Пирсона.

  4. Новая методика долгосрочного прогнозирования коротких временных рядов годового энергопотребления промышленности региона на основе объединения прогнозных моделей теории техноценозов, метода экспоненциального сглаживания и ортогонализации временных рядов.

7 Практическая ценность.

  1. Созданная информационно-аналитическая система на основе комплексного подхода позволяет выполнять анализ и прогнозирование энергопотребления промышленных предприятий региона.

  2. Сформированный банк данных энергопотребления промышленности Ростовской области за период с 1991 по 2000 год является уникальным материалом для изучения трансформации структуры потребителей в условиях реформирования экономики России.

  3. Методика анализа и прогнозирования энергопотребления промышленных предприятий Ростовской области применима для подобного анализа потребления энергоресурсов в других регионах.

Реализация результатов работы. Информационно-аналитическая-система энергопотребления области внедрена в эксплуатацию в Региональной службе тарифов Ростовской области.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на семинаре «Кибернетика электрических систем» по тематике «Электроснабжение промышленных предприятий» (2003, 2007 гг., г. Новочеркасск), на семинаре «Кибернетика электрических систем» по тематике «Диагностика энергооборудования» (2006 г., г. Новочеркасск), на IV Международной научно-практической конференции «Моделирование. Теория, методы и средства» (2004 г.), на VI Международной научно-практической конференции «Современные энергетические системы и комплексы» (2006 г.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в семи печатных работах, одна из которых входит в список печатных изданий, рекомендованных ВАК.

Работа включает введение, пять глав, заключение, список литературы и приложения.

В первой главе выполнен обзор существующих методов анализа и моделирования потребления энергоресурсов. Показано, что системный подход к анализу и моделированию потребления электроэнергии и других энергоре-

8 сурсов региона является общепринятым методологическим принципом. Определены области и особенности практического применения моделей. Выявлены наиболее подходящие приемы анализа промышленного энергопотребления региона. Определены основные параметры функционирования предприятия как части сложной системы, позволяющие проследить технологические, экономические и другие взаимосвязи данной подсистемы.

Во второй главе выполнен анализ структуры и динамики промышленного потребления электроэнергии, тепла и топлива региона за период рыночных преобразований; для-учета как плановой, так и рыночной составляющей. Обоснована необходимость создания электронной базы дынных промышленного энергопотребления. Показаны особенности анализируемых выборок и методов их обработки. Проведен анализ потребления основных энергоресурсов в региональной энергосистеме. Определены основные тенденции энергопотребления, изменения количественного состава и структуры промышленности, на примере Ростовской области.

В третьей главе проводилось моделирование структуры и динамики регионального потребления регионального потребления. Выделен класс моделей описывающих распределения промышленных предприятий по уровню энергопотребления. Определены характеристические параметры моделей. Проведена проверка согласованности опытных и теоретических законов' распределения с помощью критерия согласия х2 Пирсона. Показаны особенности применения теоретического закона распределения Парето и теории тех-ноценоза при моделировании энергопотребления области.

Четвертая глава посвящена сравнительному анализу методов, позволяющих прогнозировать, потребление энергоресурсов промышленными предприятиями региона. Построены временные ряды энергопотребления. Определены модели, позволяющие учесть особенности этих рядов. Проведен анализ результатов моделирования и прогнозирования. Обоснована необходимость применение моделирования энергосистемы как единого целого.

В пятой главе описываются цели, задачи и структура информационно-аналитической системы (ИАС) энергопотребления Ростовской области. Разработана концептуальная структура базы данных энергопотребления промышленными предприятиями Ростовской области. Предложена логическая модель базы данных энергопотребления региона с целью комплексного анализа внутренней модели банка данных ИАС. Обосновано создание идентификационного ключа для получения разносторонних запросов из ИАС. Определен круг задач решаемых с помощью ИАС. Разработана структура ИАС. Описаны методы анализа и моделирования энергопотребления реализуемые в ИАС.

В заключении сформулированы основные научные и технические результаты диссертационной работы.

В приложение вынесены данные об энергопотреблении крупных промышленных предприятий, программный код ИАС.

Работа выполнена при научной консультации доктора технических наук, профессора Надтоки И.И.

Подобные работы
Рожицкий Дмитрий Борисович
Разработка системы автоматизированного расчета и анализа топливо-энергопотребления в стационарной теплоэнергетике железнодорожного транспорта
Мазурова Ольга Васильевна
Многофакторный анализ и прогнозирование динамики энергоемкости промышленности
Пашинцев Владимир Петрович
Методы построения структурно-физических моделей трансионосферных радиоканалов и их применение для анализа помехоустойчивости систем космической связи
Бердникович Елена Юрьевна
Информационно-измерительные системы анализа гистологических изображений с применением дистанционного управления
Давлеткалиев Роман Куанышевич
Разработка алгоритмов обработки информации в многопозиционных угломерных системах с применением быстрого спектрального анализа сигналов
Ковалёв Сергей Протасович
Анализ распределенных вычислительных систем с применением теоретико-модельных методов
Козляков Вячеслав Васильевич
Системный анализ когенераторных энергетических систем на основе применения газотурбинных технологий и использования энергоаккумулирующих веществ
Исаева Ольга Сергеевна
Модели и методы построения геоинформационных систем для анализа показателей здравоохранения с применением аппарата нечетких множеств
Комаров Виктор Викторович
Применение искусственных нейронных сетей в автоматизированных системах анализа и мониторинга химических сред
Тушев Александр Александрович
Применение антиградиентных методов настройки параметров в системах анализа диагностических велоэргометрических сигналов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net