Удельныйрасход—этоколичествоэлектроэнергии, затраченноенапроизводствоединицыданноготехнологическогопродукта. Например, дляметаллургическогопредприятиязаединицупродукцииможетбытьпринятаIтпроката. Электроемкостьжепрокатаучитываетрасходэлектроэнергиинетолько непосредственнонапроизводствопроката, ноивовсехпредыдущихпеределах данногопредприятия (сталь, чугун, железорудноесырье, какиспользуемыезатемдляполученияпроката, такипродаваемыедругимпредприятиям), атакже затратыэлектроэнергиинапроизводствоизделийдальнейшегопередела, выработкукислорода, сжатоговоздуха, тепла, водоснабжениеит.д. Поэтомузначениеэлектроемкостивнесколькоразпревышаетзначениеудельногорасхода электроэнергиинасоответствующийвидпродукции.
Общеегодовоеэлектропотреблениепредприятиясучетомегоструктуры (затратэлектроэнергиинавыпускразныхвидовпродукцииинавспомогательныенужды) можнопредставитьввиде
гдеAj- расходэлектроэнергиинапроизводствоосновныхвидовпродукции;
Aj- расходэлектроэнергиинавспомогательныепроизводстваидругие нужды;
п—числовидовосновнойпродукции;
т - числостатейрасходанавспомогательныенужды;
а, - удельныйрасходэлектроэнергиинавыпуск /-говидапродукции;
М,- объемпроизводстваi- говидапродукции.
Выбраводинвидпродукциикакбазовыйсиндексомi- п, удельнымрасходомДбиобъемомпроизводстваА/Биразделиввыражение (4.10) наобъем производстваэтоговидапродукции, можнополучитьвыражениедляопределенияэлектроемкостибазовоговидапродукции [4.12]:
Аъ = АщIМБ = ав+ £ л*+ £а/М& (4.11)
гдеki= MiIА/б—коэффициентывложенности, показывающие, какоеколичествокаждоговидавыпускаемойпродукцииприходитсянаединицубазовой.
Такимобразом, электроемкостьбазовоговидапродукцииявляетсяхарактеристикойструктурыэлектропотребленияпредприятия. Причемвэтомпоказателеучитываютсянетолькоудельныерасходыэлектроэнергии, ноисложившиесясоотношениямеждуобъемамивыпускаемойпродукции. Коэффициентывложенностимогутрассматриватьсякаквесовыекоэффициенты, определяющиезначимостьконкретногоудельногорасходавобщейструктуреэлектропотребления. Удельныйрасходнапроизводствоединицыбазовоговида продукциивключаетсявформулусвесом, равнымединице, авкладыдругих удельныхрасходовопределяютсясоотношениямимеждуобъемамипроизводстваповидампродукции. Третьеслагаемоевформуле (4.11) представляетсобойвкладвэлектроемкостьрасходаэлектроэнергиинавспомогательныенуждыпредприятия, такжеотнесенногокединицебазовойпродукции. Электроемкость, следовательно, характеризуетпредприятиекаксложившуюсясистему техноценоза, гдесуществуютопределенныевзаимосвязимеждупроизводственнымициклами.
Базовымможетбытьвыбранодинизвидовосновнойпродукции, внекоторомсмыслезавершающийпроцесспроизводства, иливид, напроизводство которогорасходуетсязначительнаядоляэлектроэнергии. Еслинапредприятии вьтускаетсяодинвидпродукции, электроемкостьсовпадаетсобщезаводским удельнымрасходомэлектроэнергии, посколькувнемучитываютсянетолько затратынаединицупродукции, ноивсерасходыэлектроэнергиинавспомогательныепроцессы, потеривсетяхит.д. Еслижевыпускаетсямноговидовпродукции, целесообразнорассчитыватьэлектроемкостьпонесколькимосновным видамианализироватьихсовокупность.
ДлямногономенклатурныхпроизводствсбольшимчисломвидоввыпускаемойпродукциивсоответствиистеориейН-распределениядостаточнорассматривать 5 - 10 % общегочиславидов. Онидолжныбытьвыбранытакимобразом, чтобынаихпроизводствозатрачивалосьнеменее 60 % общегоэлектропотребленияпредприятия.
Годовоеэлектропотреблениемногономенклатурныхпроизводствсущественнозависитотизмененийобъемоввьшускаемойпродукции, которыевсвою очередьотражаютсостояниеконъюнктурырынканаданныймоментвремени.
Еслидлякаждоговидапродукциимногономенклатурногопроизводства рассчитатьэлектроемкостькакотношениегодовогоэлектропотреблениякобъемувыпускаэтоговида, товцеломпопредприятиюэтивеличиныподчиняются ранговомураспределению. Полученныепараметрыранговогораспределенияпо годамимеютдостаточностабильнуютенденциюкувеличению. Возрастание ранговогокоэффициентапоказывает, чтонапредприятиисгодамиувеличиваютсяразнообразиевыпускаемойпродукциииразницаврасходахэлектроэнергиинавыпускразличныхвидов.
Совокупностькривыхранговогораспределенияпредставляетсобойповерхность. Анализструктурно-топологическойдинамики (траекториидвиженияособипокривойранговогораспределения) наэтойповерхностидаетвременнойрядэлектроемкостикаждогоисследуемоговидапродукции, чтопредставляетинтерессточкизрениявозможностипрогнозапараметровэлектропотребления. Можносделатьвыводоналичиижесткойкорреляционнойсвязи междугодовымэлектропотреблениеммногономенклатурногопроизводства, структуройвыпускаемыхизделийивидовымразнообразиемвьшускаемойпродукции [4.12].
Общаяформула, выражающаязависимостьгодовогоэлектропотребления оттехнологическиопределяющихвидовпродукции, длямногономенклатурных производствзаписываетсяследующимобразом [4.12]:
Лгод = МЭВ) - М2Эв2 + МзЭй, (4.12)
гдеМ\ —М$ - объемывыпускапервого—третьеговидовпродукции;
Э„1 —Эаз - соответствующиерасчетныеэлектроемкости.
Вусловияхэкономическойнестабильностипромышленностиувеличиваетсявероятностьошибокпрогнозированияэлектропотребления. Применение устойчивыхранговыхиН-распределенийструктурыэлектропотреблениятех-
ноценозовнаосновебанковданныхдаетвозможностьпрогнозироватьтенденцииразвитияипараметрыэлектропотреблениядажевусловияхсильныхвнешнихвозмущений (реорганизацияпредприятий, спадпроизводстваит.п.) [4. 12].
8. Текущиеиперспективныепрогнозыэлектропотребления
ЭффективностьАСКУЭвозрастаетпривозможностивыполненияфункцийпрогнозированияэлектропотребления.
Современныесистемыучетаэлектроэнергиипозволяютосуществлятьтекущий 3-минутный (5-минутный) и 30-минутныйпрогноз.
Текущийпрогнозвыполняетсяследующимобразом [4.11 ]:
помощностивчасыпикконтролируетсяипрогнозируется (рассчитывается) электропотребление (впрогнозеучаствуют 3-минутныемощности). Если вероятнынарушенияустановленноголимита, токорректируетсяплан-график загрузкиоборудованиядлясведениякминимумувероятностипревышенияустановленноголимита;
порезультатамстатистическогоанализаиданнымпланируемогообъема выпускапродукциинаочереднойрасчетныйпериодрассчитываютсярекомендуемыелимитынапотребляемуюэлектроэнергиюимощность;
длянаглядностивыводятсягистограммысчисленнымизначениямии указаннымиограничениями;
всяотсортированная: информацияпередаетсянахранениевбазуданных.
Цельпрогнозана 30-минутноминтервалесостоитвопределениивероятноймощностивконце 3-минутногоинтервалапофактическим 3-минутным значенияммощностивегоначале. Еслипрогнозныезначениясбольшойвероятностьюималымотклонениембудутсовпадатьсфактическоймощностьюв конце 30-минутногоинтервала, топоявитсявозможностьоперативногоупреждающегоснижениямощностидляисключенияеепревышенийвконцеуказанногоинтервала.
Предварительновесь 30-минутныйинтервалразбиваетсянадесять 3-минутных (илишесть 5-минутных) интервалов. Поистечениюочередных 3 мин вбазуданныхзаписываетсязначение 3-минутноймощности. Крометого, задаетсявчасыпик (втечениерасчетногопериодаониобычнонеменяются) 30-минутныйлимит, запревышениекотороговозможноприменениесанкцийввидештрафа.
Еслиочередной 30-минутныйинтервалтольконачался, топрогнозное значениемощностиРLнаконецочередного (/-го) 30-минутногоинтервалаопределяетсяпоформуле [4.11]:
РС = Р№Ы* 10, (4.13)
где 10 - число 3-минутныхинтерваловна 30-минутноминтервале;
PiQL'1- мощностьвконце (£-1) - гоинтервала.
Послеистеченияпервого 3-минутиогоинтервала (£-м) 30-минутноминтервале (4.11]:
Поокончанииочередных 3 минрассчитываются:
максимальноеiV,, иминимальноеPminзначения 3-минутноймощности на 30-минутноминтервале;
отклоненияпрогнозногозначенияотРтахиPmi№
Послекаждогоочередного 30-минутногоинтервалавычисляетсявероятностьпрогнозаскользящимметодом, например, по 10 — 20 30-минутныминтервалам. Вероятностьоцениваетсякакотношениечислаудачныхкобщему числупрогнозов (прошедших 30-минутныхинтервалов). Удачнымможетсчитатьсяпрогнозмощности, значениекоторойпослеокончанияочередного 30-минутногоинтервалаотклонилосьотфактическоймощностименеечемна 5 %.
Перспективныйпрогнозосуществляетсянарасчетныйпериод. Дляповышениядостоверностиперспективногопрогнозанеобходимоувязыватьэлектропотреблениесплановымобъемомвыпускаемойпродукциинаинтервале прогнозаинормамипотребленияэлектроэнергии.
Вначалерасчетногопериодазаосновуберутсясведениясогласнодоговорупредприятиясэнергоснабжающейорганизацией. Договорноезначение (ограничение, лимит) потребляемойэлектроэнергиираспределяетсяпосуткам текущегорасчетногопериода. Вбазуданныхвводитсяграфикработы, составленныйсучетомрабочих, ремонтныхивыходныхднейнатекущийрасчетный период. Фактическиесредниезначенияпотребленнойэлектроэнергиипорабочимдням (возможноспривязкойкобъемувыпущеннойпродукции) умножаютсяначислорабочихдней. Приэтомучитываетсясреднееэлектропотреблениеврабочие, выходныеиремонтныесутки. Еслифактическоепотребление отличаетсяв 1,5 — 2 разаотпланируемогонаэтисутки, тографикработывтекущемрасчетномпериодекорректируется.