//Электромеханика. – 2007. – специальный выпуск – С. 5–7.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ НА ОСНОВЕ

РАНГОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ

И. И. Надтока, С.Ю. Березкина

Южно-Российский государственный технический университет
(Новочеркасский политехнический институт)

Приведены результаты анализа параметров рангового распределения промышленных пред­приятий Ростовской области по объёмам потребления энергоресурсов* за период с 1999 по 2000 гг. Дан пример прогнозирования энергопотребления с упреждением на один год.

При решении задач долгосрочного (от одного до нескольких лет) прогно­зирования и планирования энергопотребления в промышленности региона необходимо иметь информацию о динамике структуры потребления энергоресурсов. Статистические данные о по­треблении энергоресурсов являются одним из наиболее объективных и достоверных парамет­ров, характеризующих работу предприятия. В данной работе к промышленным потребителям отнесены предприятия с установленной мощно­стью свыше 750 кВА, вследствие чего такая вы­борка относится к классу усеченных.

Информационной базой для создания про­гнозных моделей являются следующие данные годового потребления энергоресурсов по каждо­му предприятию, полученные по показаниям счетчиков коммерческого учета за период с 1991 по 2000 гг.: электроэнергия W, тыс. т у.т.; тепло­вая энергия Q, тыс. т у.т.; топливо Г, тыс. т у.т.; общее энергопотребление Е = W+ Q+ Т, тыс. т у.т.

На этапе статистической обработки исход­ных данных строятся ранговые параметрические распределения энергопотребления. На рис. 1а представлена трехмерная ранговая параметриче­ская поверхность по общему энергопотреблению Е для первых 50 промышленных предприятий из выборки.

В соответствии с методами рангового ана­лиза и теории техноценозов [1-4] ранговые рас­пределения можно моделировать кривыми вида

 

                                                                                                                      (1)

 где  - энергопотребление предприятия с ран­гом r = 1, т.е. предприятия, имеющего наибольшее годовое электропотребление; - параметр распределения.

            Результат моделирования поверхности распределения по параметрам  приведен на рис 1б.

 


а)

 

б)

Рис. 1. Трехмерные ранговые поверхности общего энергопотребления: а) статистические данные; б) моделирование по формуле (1)

 

            Изменения значений параметра рангового распределения  за период 1991 по 2000 гг., определенных с помощью метода наименьших квадратов, приведены в табл. 1, а на рис.2 показано графическое представление данных табл. 1.

            По данным параметров кривой рангового распределения (1) и , представленных временными рядами за период с 1991 по 1999 гг. с использованием метода экспоненциального сглаживания, были получены прогнозные значения этих параметров распределения на следующий 2000 г.:

Рис. 2. Изменение параметра ранговых распределений промышленного электропотребления: 1 – электроэнергия W; тепловая энергия Q; тепло Т; 4 – суммарное электропотребление Е.

 

                По данным прогнозных значений параметров  и по формуле (1) можно построить прогнозное параметрическое распределение промышленного электропотребления Ростовской области на 2000 г. (рис. 3, кривая 2).

Рис. 3. Параметрическое распределение промышленного электропотребления Ростовской области:

1 – фактическое распределение электропотребления в 2000 г.; 2 – распределение построенное с использованием прогнозных значений и ; 3 – прогнозное распределение на 2000 г.

 

Ошибка прогнозирования непосредственно по выражению (1) достаточна велика. Для по­вышения точности вычисляется расчетный ранг, который является рангом проекции фактических значений энергопотребления за последний 1999 г. предыстории на аппроксимирующую кривую [5]:

 , где  - вектор расчетных рангов;  - вектор фактических значений энер­гопотребления объектов за последний известный год предыстории; а и  - расчетные парамет­ры модели (1) для последнего известного года предыстории.

Таблица 1. Изменение параметра ранговых распределений а для энергопотребления промышленного комплекса Ростовской области

 

Вид

Год обследования

энергии

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

W

1,022

1,021

1,017

1,003

1,259

1,134

1,155

1,243

1,283

1,235

О

1,1010

1,ПЗ

1,142

0,970

1,091

1,120

1,124

1,251

1.274

1,278

Т

1,262

1,228

1,213

1,316

1,203

1,235

1,262

1,412

1,397

1,399

Е

1,005

0,992

1,020

0,955

1,175

1,094

1,121

1,234

1,231

1,225

 

Подставляя в выражение (1) значения па­раметров dj, и расчетных рангов грасч/, мож­но получить прогнозное ранговое распределение на 2000 г. (см, рис. 3), Относительная ошибка прогноза при прогнозировании энергопотребле­ния Е на 2000 г. по данным за 1991-1999 гг. составила 4,1 %. Результаты прогнозирования для других энергоресурсов представлены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты прогнозирования на один год с помощью параметрического распределения

2000 г.

Экспериментальные данные

Прогнозные значения

,%

W

39225692

3796481

3.4

Q

607625

608432

0,1

т

1621036

1570787

3,2

Е

6154354

5912693

4,1

 

Выводы

1. Изменения параметра ранговых распре­делений энергопотребления промышленного комплекса Ростовской области за период с 1991 по 2000 гг. отражают структурные изменения в выборке предприятий по объемам энергопотреб­ления.

2. Для группы промышленных предприятий Ростовской области с установленной мощностью свыше 750 кВА на временном интервале до 10 лет погрешность прогнозирования по ранговым распределениям не превышает 5 %.

Литература

1.      Кудрин  Б.И.  Введение в технетику. Томск: Издание ТГУ. 1993. 552 с.

2.      Гнатюк В.И. Закон оптимального построения техноценозов. Калининград: КВИ ФПС РФ-ЗНЦ I IT PAF.H, 2003.

3.      Прикладная статистика. Основы эконометрики: Учебник для вузов: В 2 т. 2-е издание исправленное. Т.2. Айвазян С.А. Основы эконометрики. М.: ЮНИТИ-ДАНА.
2001.432 с.

4.      Надтока И.И..  Березкина СЮ. Анализ и моделирование потребления энергоресурсов в Ростовской области // Электрика. 2006. № 4. С. 10-12.

5.      Кудрин Б.И., Жилин Б.В., Лагуткин О.Е., Ошурков М.Г. Ценологические определения параметров электропотребления многономенклатурных производств. Тула: Приобское книжное издательство. 1994. 123 с.