Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Автоматизована система обліку і прогнозування об'ємів добового споживання газу в побутовому секторі, що містить центральний процесор з базою даних споживання паливно-енергетичних ресурсів джерелами централізованого теплопостачання та житловими масивами, структурованою за ознакою територіальної приналежності житлових масивів до теплового району того чи іншого джерела централізованого теплопостачання, і периферійну інформаційно-обчислювальну мережу з підключеними до неї вузлами обліку споживання природного газу джерелами централізованого теплопостачання і вузлами обліку споживання природного газу в побутовому секторі, а також базу метеоданих, таймер, перший і другий блоки порівняння, блок підсумовування, помножувач, корелятор, комутатор сигналів з двопозиційними першою, другою, третьою, четвертою, п'ятою та шостою контактними групами, перший та другий запам'ятовуючі пристрої, яка відрізняється тим, що система обладнана еталонною моделлю споживання опалювального газу джерелами централізованого теплопостачання і еталонною моделлю споживання варильного газу житловими масивами, розташованими на території теплових районів відповідних джерел централізованого теплопостачання, причому вхід еталонної моделі споживання варильного газу з'єднаний з виходом таймера, який додатково через нормально-розімкнений контакт першої контактної групи з'єднаний з входами бази даних споживання паливно-енергетичних ресурсів і бази метеоданих, а через нормально-замкнений контакт цієї самої контактної групи з'єднаний з периферійною інформаційно-обчислювальною мережею, причому вхід таймера також з'єднаний з периферійною інформаційно-обчислювальною мережею; при цьому вихід еталонної моделі споживання варильного газу житловими масивами через нормально замкнений ключ четвертої контактної групи з'єднаний з першим входом блока підсумовування і через нормально розімкнений ключ цієї ж контактної групи з'єднаний з другим входом другого блока порівняння, а перший вхід другого блока порівняння з'єднаний з виходом бази даних споживання паливно-енергетичних ресурсів, який стосується споживання варильного газу в побутовому секторі; при цьому вихід другого блока порівняння через нормально-розімкнений ключ шостої контактної групи з'єднаний з першим входом корелятора; при цьому вхід блока еталонної моделі споживання газу джерелами централізованого теплопостачання через нормально-замкнений ключ другої контактної групи з'єднаний з виходом першого запам'ятовуючого пристрою, призначеного для отримання та ретранслювання даних про прогнозовану на наступну добу температуру зовнішнього повітря, і через нормально розімкнений ключ другої контактної групи з'єднаний з виходом бази метеоданих, причому вихід еталонної моделі споживання газу джерелами централізованого теплопостачання з'єднаний із першим входом першого блока порівняння, а другий вхід першого блока порівняння через нормально замкнений ключ третьої контактної групи з'єднаний з виходом другого запам'ятовуючого пристрою, призначеного для отримання та ретранслювання інформації про очікувані об'єми постачання природного газу джерелам централізованого теплопостачання протягом наступної доби, і через нормально розімкнений ключ третьої контактної групи з'єднаний з виходом бази даних споживання паливно-енергетичних ресурсів, який стосується споживання газу джерелами централізованого теплопостачання; причому входи першого і другого запам'ятовуючих пристроїв, а також вхід комутатора сигналів з'єднані з периферійною інформаційно-обчислювальною мережею, а вихід першого блока порівняння через нормально замкнений ключ п'ятої контактної групи з'єднаний з першим входом помножувача і через нормально розімкнений ключ п'ятої контактної групи з'єднаний із другим входом корелятора, а вихід останнього з'єднаний із другим входом помножувача, вихід якого з'єднаний із другим входом блока підсумовування, при цьому вихід блока підсумовування є виходом системи.

Текст

Винахід відноситься до сфери муніципальної енергетики і може бути використаний в оперативному диспетчерському управлінні станом розподільчої мережі, через яку здійснюється газопостачання комунальних та побутови х споживачів. Для того, щоб регіональна газопостачальна компанія могла закуповувати природний газ у газотрейдерів у необхідних обсягах, а також ефективно планувати заходи щодо керування споживанням газу в комунальному і побутовому секторах, необхідно достатньо точно прогнозувати попит на природний газ щонайменше на наступну добу. Особливою проблемою при вирішенні цього питання є врахування зв'язного характеру формування попиту на газ в зазначених секторах, який виявляється в зміні попиту на газ в однім із секторів під впливом повноти задоволення попиту на газ в іншому секторі. Так, примусове обмеження споживання газу опалювальними котельнями призводить до "недовідпуску" ними тепла на опалення житлових масивів і гаряче водопостачання населення. Це, в свою чергу, провокує населення займатися самостійним обігрівом кухонних приміщень і суміжних кімнат, а також підігрівом холодної води за допомогою плит, призначених для приготування їжі, що призводить до "надспоживання" варильного газу та електричної енергії в побуті. Тим самим реалізується механізм впливу повноти задоволення попиту на «опалювальний» газ на обсяги споживання «варильного» газу. Ігнорування цього впливу призводить до того, що населення, збільшуючи споживання газу понад очікувані обсяги, перерозподіляє пропорції газоспоживання у свою користь і, так би мовити, «перехоплює» газ, закуплений джерелами централізованого теплопостачання для виробітку теплової енергії. В результаті тиск у міському кільці газопостачання знижується, що підвищує ризик виникнення аварій як в системі газопостачання, так і в системі теплопостачання. Враховуючи критичність тих наслідків, до яких призводить невирішеність проблеми задоволення попиту саме населення на природний газ, задача оперативного прогнозування обсягів споживання варильного газу в побуті набула в останні роки особливої актуальності. Відомий пристрій для прогнозування добового попиту на газ (або електроенергію) регіоном [1], який здійснює прогнозування шляхом опрацювання даних про передісторію споживання того чи іншого виду енергоносія, а також про поточні й очікувані погодні умови. Недолік даного пристрою полягає в тому, що він дає похибки при роботі системи газопостачання в умовах обмеження обсягів закупівлі газу у газотрейдерів, тому що ніяким чином не враховує зв'язний характер споживання газу в різних секторах. За прототип прийнято автоматизовану систему контролю та управління споживанням тепла та інших паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР) житловими масивами мегаполісу [2]. Система містить центральний процесор з базою даних, периферійну інформаційно-обчислювальну мережу з підключеними до неї реєстраторами стану засувної і регулюючої арматури міського кільця газопостачання, за допомогою яких формується схема забезпечення житлових масивів природним варильним газом. До мережі також підключені вузли обліку природного газу, що встановлені на приймальних колекторах крупних джерел централізованого теплопостачання і на газорозподільних станціях, через які здійснюється газопостачання житлових масивів, а також вузли обліку природного газу, що встановлені в газопроводах низького тиску, які утворюють поперечні зрівняльні зв'язки між суміжними нетупиковими газорозподільними станціями. Крім того, до мережі підключені реєстратори стану засувної та регулюючо ї арматури магістральної теплової мережі, а також вузли обліку теплової енергії, що встановлені на вихідних колекторах крупних джерел системи централізованого теплопостачання (СЦТ) і центральних теплопунктах. Нарешті, до периферійної інформаційно-обчислювальної мережі підключені реєстратори стану електричних перемикачів міської електричної мережі, що задіяні в схемі електропостачання житлових масивів, вузли обліку електроенергії, що встановлені на шинах електричних понижуючих підстанцій і трансформаторних пунктах міської електричної мережі, через які здійснюється живлення житлових масивів електричною енергією. Описана система інтегрує зібрану інформацію про стан об'єктів теплопостачання та об'єктів теплоспоживання, що розташовані на території мегаполісу, веде облік споживання природного газу та виробництва тепла крупними джерелами централізованого теплопостачання, облік спектра споживання теплової, електричної енергії і природного газу територіальними сегментами мегаполісу і поповнює базу даних зв'язного споживання ПЕР, в тому числі даних по споживанню варильного газу житловими масивами та опалювального газу крупними джерелами СЦТ Ведення бази даних спрощує ретроспективний аналіз роботи всіх гілок енергопостачання і виконання оцінки ефективності розподілу газу, що надійшов від газотрейдерів у міське кільце газопостачання, між джерелами теплопостачання і населенням у ти х або інши х погодних умовах. Недолік даної системи полягає в тому, що вона не передбачає можливості прогнозування обсягів добового споживання природного газу житловими масивами і тим самим унеможливлює ефективне управління станом газорозподільчої мережі. Задача запропонованого винаходу полягає в розробці системи обліку і прогнозування обсягів добового споживання варильного газу житловими масивами, яка здатна враховувати зв'язний характер споживання природного газу комунальними та побутовими споживачами регіону. Для вирішення поставленої задачі в відомій системі, що містить центральний процесор з базою даних споживання паливно-енергетичних ресурсів джерелами централізованого теплопостачання та житловими масивами, структурованою за ознакою територіальної приналежності житлових масивів до теплового району того чи іншого джерела централізованого теплопостачання, і периферійну інформаційно-обчислювальну мережу з підключеними до неї вузлами обліку споживання природного газу джерелами централізованого теплопостачання і вузлами обліку споживання природного газу в побутовому секторі, а також базу метеоданих, таймер, перший і другий блоки порівняння, блок підсумовування, помножувач, корелятор, комутатор сигналів з двохпозиційними першою, другою, третьою, четвертою, п'ятою та шостою контактними групами, перший та другий запам'ятовуючі пристрої, згідно винаходу, система обладнана еталонною моделлю споживання опалювального газу джерелами централізованого теплопостачання і еталонною моделлю споживання варильного газу житловими масивами, розташованими на території теплових районів відповідних джерел централізованого теплопостачання, причому, вхід еталонної моделі споживання варильного газу з'єднаний з виходом таймера, який додатково через нормально-розімкнений контакт першої контактної групи з'єднаний з входами бази даних споживання паливно-енергетичних ресурсів і бази метеоданих, а через нормально-замкнений контакт цієї самої контактної групи з'єднаний з периферійною інформаційнообчислювальною мережею, причому, вхід таймера також з'єднаний з периферійною інформаційнообчислювальною мережею; при цьому вихід еталонної моделі споживання варильного газу житловими масивами через нормально замкнений ключ четвертої контактної групи з'єднаний з першим входом блоку підсумовування і через нормально розімкнений ключ цієї ж контактної групи з'єднаний з другим входом другого блоку порівняння, а перший вхід другого блоку порівняння з'єднаний з виходом бази даних споживання паливно-енергетичних ресурсів, який стосується споживання варильного газу в побутовому секторі; при цьому вихід др угого блоку порівняння через нормально-розімкнений ключ шостої контактної групи з'єднаний з першим входом корелятора; при цьому вхід блоку еталонної моделі споживання газу джерелами централізованого теплопостачання через нормально-замкнений ключ другої контактної групи з'єднаний з виходом першого запам'ятовуючого пристрою, призначеного для отримання та ретранслювання даних про прогнозовану на наступну добу температуру зовнішнього повітря, і через нормально розімкнений ключ другої контактної групи з'єднаний з виходом бази метеоданих, причому, вихід еталонної моделі споживання газу джерелами централізованого теплопостачання з'єднаний із першим входом першого блоку порівняння, а другий вхід першого блоку порівняння через нормально замкнений ключ третьої контактної групи з'єднаний з виходом другого запам'ятовуючого пристрою, призначеного для отримання та ретранслювання інформації про очікувані обсяги постачання природного газу джерелам централізованого теплопостачання протягом наступної доби, і через нормально розімкнений ключ третьої контактної групи з'єднаний з виходом бази даних споживання паливно-енергетичних ресурсів, який стосується споживання газу джерелами централізованого теплопостачання; причому, входи першого і другого запам'ятовуючих пристроїв, а також вхід комутатору сигналів з'єднані з периферійною інформаційно-обчислювальною мережею, а вихід першого блоку порівняння через нормально замкнений ключ п'ятої контактної групи з'єднаний з першим входом помножувача і через нормально розімкнений ключ п'ятої контактної групи з'єднаний із другим входом корелятора, а вихід останнього з'єднаний із другим входом помножувача, вихід якого з'єднаний із другим входом блоку підсумовування, при цьому ви хід блоку підсумовування є виходом системи. Функціональне призначення сукупності ознак, що заявляються, полягає в тому, щоб враховувати при прогнозуванні попиту на варильний газ у побутовому секторі наднормативну складову в газоспоживанні, яка виникає у випадку зниження якості теплопостачання житлових масивів, обумовленого недоодержанням опалювального газу крупними джерелами централізованого теплопостачання. На фігурі показано структурне рішення системи обліку і прогнозування добових обсягів споживання варильного газу в побутовому секторі. Система містить центральний процесор 1 з базою 2 даних споживання паливно-енергетичних ресурсів джерелами централізованого теплопостачання та житловими масивами, структурованою по ознаці територіальної приналежності житлових масивів до теплового району того або іншого джерела централізованого теплопостачання, і периферійну інформаційно-обчислювальну мережу 3 з підключеними до неї вузлами обліку 4 споживання природного газу джерелами централізованого теплопостачання і вузлами обліку 5 споживання природного газу в побутовому секторі, а також таймер 6, перший блок 7 порівняння, другий блок 8 порівняння, блок 9 підсумовування, помножувач 10, корелятор 11, комутатор сигналів (наприклад, електромеханічного типу з дистанційним електричним управлінням по спеціальному входу) 12 з двохпозиційними контактними групами: першою 13, другою 14, третьою 15, четвертою 16, п'ятою 17 та шостою 18. На фігурі комутатор 12 зображений у ввімкненому (робочому) стані. До складу системи також входять перший запам'ятовуючий пристрій 19, призначений для отримання, збереження та ретранслювання прогностичної інформації про температуру зовнішнього повітря на наступну добу, та другий запам'ятовуючий пристрій 20, призначений для отримання, збереження та ретранслювання інформації про очікувані обсяги поставки природного газу джерелам централізованого теплопостачання (або обсяги закупівлі природного газу кожним із джерел централізованого теплопостачання на наступну добу). Нарешті, автоматизована система включає базу 21 метеоданих, що містить дані про очікувану та фактичну температуру зовнішнього повітря, а також еталонну модель 22 споживання природного газу джерелами централізованого теплопостачання і еталонну модель 23 споживання варильного газу житловими масивами. Зазначені блоки та елементи системи з'єднані один із іншим наступним чином. Інтегруючим компонентом системи є інформаційно-обчислювальна мережа 3. З нею зв'язані центральний процесор 1, вузли обліку споживання природного газу 4 та 5, база даних 2 споживання ПЕР та база 21 метеоданих, комутатор сигналів 12, запам'ятовуючі пристрої 19, 20, таймер 6, блок 9 підсумовування. Вихід таймера 6 має стаціонарний зв'язок з входом еталонної моделі 23 споживання варильного газу в побуті. Крім того, через нормально-замкнений контакт контактної групи 13 він зв'язаний з інформаційнообчислювальною мережею 3, а через нормально-розімкнений контакт контактної групи 13-3 входами бази 2 даних споживання ПЕР і бази 21 метеоданих. База 2 даних споживання ПЕР має два виходи, один з яких зв'язаний з входом блока 8 порівняння, а інший - з входом блока 7 порівняння (через нормально-розімкнений контакт контактної групи 15). Нормальнозамкнений контакт контактної групи 15 з'єднаний з виходом запам'ятовуючого пристрою 20. База 21 метеоданих має один вихід, який через нормально-розімкнений контакт контактної групи 14 з'єднаний з входом еталонної моделі 22 споживання опалювального газу джерелом теплопостачання. Через нормально замкнений контакт контактної групи 14 вхід еталонної моделі 22 має зв'язок з виходом запам'ятовуючого пристрою 19. Вихід еталонної моделі 22 з'єднаний з входом блока 7 порівняння, а вихід моделі 23 - через нормальнозамкнений контакт контактної групи 16 з входом блока 9 підсумовування. Через нормально розімкнений контакт вихід еталонної моделі 23 з'єднаний з входом блока порівняння 8. Вихід блока 7 порівняння через нормально-замкнений контакт контактної групи 17 з'єднаний з входом помножувача 10, а через нормально-розімкнений контакт групи 17 - з входом корелятора 11. Інший вхід корелятора 11 через нормально-розімкнений контакт контактної групи 18 зв'язаний з виходом блока 8 порівняння. Вихід корелятора 11 з'єднаний з входом помножувача 10, а ви хід останнього - з входом блока 9 підсумовування. Всі шість контактних груп 13-18 комутатору сигналів 12 мають спільний привід, що забезпечує синхронність відпрацьовування ними команд управління, що надходять від центрального процесора 1 на вхід комутатора 12 сигналів. Для спрощення викладення матеріалів заявки варіант системи, зображений на фігурі, містить один канал прогнозування в припущенні, що теплопостачання житлових масивів здійснюється від одного джерела. До складу каналу входять еталонні моделі споживання 22 та 23, комутатор сигналів 12 з своїми контактними групами 13-18, блоки порівняння 7 та 8, помножувач 10, корелятор 11 та блок підсумовування 9. У випадку, якщо теплопостачання житлових масивів здійснюється від двох або більшої кількості джерел, автоматизована система може бути відповідним чином розширена шляхом включення до її складу додаткових каналів прогнозування, ідентичних наведеному на фігурі. Система працює наступним чином. Первинні дані споживання збираються від вузлів обліку 4, 5 в інформаційно-обчислювальну мережу 3, опрацьовуються процесором 1, структуруються по ознаці територіальної приналежності житлових масивів до теплового району джерела централізованого теплопостачання і заносяться в базу 2 даних споживання ПЕР. Дані щодо фактичних метеоумов в поточній і-тій добі заносяться в базу 21 метеоданих, наприклад, оператором власноруч через клавіатуру центрального процесора 1. Дані метеопрогнозу на наступну і+1 добу, а також дані щодо обсягів закупівлі опалювального газу у газотрейдерів на наступну добу G і+1ОП заносяться через клавіатуру центрального процесору відповідно в запам'ятовуючий пристрій 19 та в запам'ятовуючий пристрій 20. Для здійснення прогнозування добових обсягів споживання варильного газу в побутовому секторі попередньо виконують настроювання корелятора 11 по передісторії споживання природного газу джерелами теплопостачання і житловими масивами. Для цього по сигналу управління від центрального процесору 1, переданому через мережу 3, комутатор 12 сигналів переводять у стан «Вимкнено», в результаті чого всі нормально замкнені контакти груп 13-18 розмикаються, а нормально розімкнеш контакти тих же груп замикаються. По сигналу від центрального процесора 1, одержаному через мережу 3, таймер генерує послідовність даних dk, k Î [і-15, і-1], які кодують календарні ознаки (рік, місяць, число) кожного дня з двотижневого, наприклад, проміжку часу, що передував поточній і-тій добі (для зручності посилання в подальшому на цей проміжок часу будемо називати його контрольним інтервалом). Ця послідовність надходить через нормально розімкнений контакт контактної групи 13 на входи бази 2 даних споживання ПЕР та базисі метеоданих. У відповідь на отриманий запит база 2 даних споживання ПЕР генерує дві послідовності даних, перша з яких G kВАР(dk), k Î [і-15, і-1] репрезентує двотижневу передісторію споживання варильного газу в побутовому секторі, а друга, G kОП (d k), k Î [I-15, i-1] - двотижневу передісторію споживання опалювального газу джерелом централізованого теплопостачання. Перша послідовність надходить безпосередньо на перший вхід блоку 8 порівняння, а друга - через нормально розімкнений контакт контактної групи і 5 на другий вхід блока 7 порівняння. Одночасно база 21 метеоданих на запит, отриманий від таймера 6, генерує послідовність фактичних даних про двотижневу передісторію метеоумов tk (d k), k Î [і-15, і-1) протягом контрольного інтервалу, яка надходить через нормально розімкнений контакт контактної групи 14 на вхід еталонної моделі 22 споживання опалювального газу. З виходу таймера 6 послідовність календарних даних надходить також на вхід еталонної моделі 23 споживання варильного газу в побутовому секторі. Модель 23 послідовно опрацьовує ці дані з урахуванням тижневої нерівномірності і сезонної виразності в споживанні варильного газу в побуті і генерує на своєму виході послідовність нормативних обсягів добового споживання варильного газу в побутовому секторі RkВАР (dk), k Î [і-15, і-1] обчислених за нормативами споживання для кожної k-тої доби з контрольного інтервалу. Справа в тому, що споживання варильного газу в побуті є істотно нерівномірним навіть в рамках тижневого циклу, не говорячи вже про сезонну виразність. В залежності від дня тижня побутова активність споживачів змінюється, щоі викликає циклічні коливання в обсягах добового споживання варильного газу. Наприклад, в [3] приведено таблицю розподілу добових обсягів споживання природного газу на побутові потреби по днях тижня. Споживання газу на побутові потреби має і сезонну виразність [3]. Місячну витрату газу в процентах від річного споживання приведено у таблиці 2. Природно, що споживання газу більше в холодний період року. Таблиця 1 Розподіл обсягів добового споживання природного газу на побутові потреби в тижневому циклі, згідно з [3] День тижня Понеділок Вівторок Середа Четвер П'ятниця Субота П доб , частка добового споживання від тижневої витрати (в процентах) 6-денний робочий тиждень 5-денний робочий тиждень 13,6 13,9 13,7 13,9 13,8 14,1 14,0 14,9 14,8 16,8 17,0 13,5 Неділя 13,0 12,9 Таблиця 2 Частка місячного споживання варильного газу в річних обсягах (в процентах), згідно з [3] Місяць року П міс, частка місячного споживання І II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 10,3 9,6 10,0 9,3 8,6 7,0 5,0 5,2 7,0 8,7 8,4 9,9 Еталонна модель споживання варильного газу в побуті враховує середньорічну норму споживання варильного газу на одного споживача, кількість жителів, що населяють тепловий район джерела централізованого теплопостачання, а також календарні дані кожної доби. З ура хуванням цих даних обчислюється нормативне газоспоживання в побуті для кожного дня контрольного інтервалу. Алгоритм роботи еталонної моделі 23 споживання варильного газу має наступний вигляд. Спочатку обчислюється норматив добового газоспоживання на одного побутового споживача N ×12 × П міс (dk ) ВАР rk (d k ) = × 7 ×Пдоб (d k ), D де Ν - середньорічна норма місячного споживання варильного газу одним побутовим споживачем, яка дорівнює сьогодні 9,8м 3/міс у випадку користування газовою плитою при наявності централізованого гарячого водопостачання; 18,3м 3/міс - у випадку користування газовою плитою при відсутності централізованого гарячого водопостачання і газового водонагрівача; 23,6м 3/міс у випадку користування газовою плитою і газовим водонагрівачем; 12 - коефіцієнт, що враховує кількість місяців у році; Πміс - місячна витрата газу в % від річного споживання, наведена в таблиці 2; D - кількість днів у місяці, на який припадає контрольний проміжок часу; 7 - коефіцієнт, що вра ховує кількість днів у тижні; П доб - добовий обсяг споживання природного газу на побутові потреби для конкретного дня тижня, виражений в % від тижневої витрати, наведений у таблиці 1. Потім отриманий норматив пропорційно збільшується з врахуванням кількості споживачів Ρ, що мешкають на території теплового району джерела централізованого теплопостачання ВАР RВАР (dk ) = Prk (dk ) . k Еталонна модель 22 споживання опалювального газу джерелами централізованого теплопостачання при обчисленні нормативних обсягів споживання газу на опалення (тобто потреби джерела в паливі для нормальної роботи системи централізованого теплопостачання) враховує метео-дані, зокрема, середньодобову температур у зовнішнього повітря за кожну добу контрольного інтервалу, а також склад і характеристики устаткування джерела теплопостачання, що було задіяне для покриття теплового навантаження. При цьому на першому етапі по середньодобовій температурі розраховуються нормативні теплові втрати через зовнішні огородження всіх будинків, що одержують теплову енергію від джерела централізованого теплопостачання, а також в елементах теплової мережі, а на другому етапі з урахуванням нормативів споживання опалювального газу теплосиловим устаткуванням джерела оцінюється добова ОП потреба джерела теплопостачання в паливі Rk (dk ) - окремо для кожного дня контрольного інтервалу. ВАР Блок 8 порівняння призначений для формування послідовності даних DGk , k Î [і-15, і-1], яка характеризує часову динаміку змінювання "надспоживання" варильного газу в побуті протягом контрольного інтервалу. Для цього він віднімає від кожного елемента послідовності даних про фактичне споживання варильного газу відповідний елемент послідовності даних про нормативне споживання варильного газу в побуті: DGВАР (dk ) = GВАР (dk ) - RВАР (dk ) . k k k З ви ходу блоку 8 порівняння послідовність даних про "надспоживання" варильного газу надходить через нормально розімкнений контакт контактної групи 18 на перший вхід корелятора 11. На другий вхід корелятора 11 через нормально розімкнений контакт контактної групи 17 надходить ОП послідовність даних, які репрезентують двотижневу динаміку змінювання величини DGk (dk )k Î [i - 15, i -1] , яку можна охарактеризувати як "добові обсяги газу, недоодержаного джерелом централізованого теплопостачання в порівнянні з нормативною потребою". Ця послідовність даних формується на виході блоку порівняння 7, який генерує її шляхом віднімання від кожного елемента послідовності даних про нормативне споживання опалювального газу відповідного елемента послідовності даних про фактичне споживання газу джерелом централізованого теплопостачання: DGОП (dk ) = RОП (dk ) - GОП (dk ). k k k Цикл підготовки системи до роботи закінчується після того, як корелятор 11 обчислить коефіцієнт ВАР ОП кореляції с між послідовностями даних DGk (dk), k Î [i - 15, i - 1] та DGk (dk ), k Î [i - 15, i - 1] , що надійшли на його входи, і сигнал, що кодує величину коефіцієнта кореляції с, надійде на перший вхід помножувача 10. Наступним шагом по сигналу від центрального процесору 1 комутатор сигналів 12 повертають в стан "Ввімкнено". При цьому контакти контактних груп 13-18 відновлюють початкове положення. Поява сигналу на нормально-замкненому контакті контактної групи 13 сигналізує процесору 1, що система переведена в робочий стан. Прогнозування обсягів добового споживання виконується наступним чином. По сигналу від центрального процесору 1, переданому через мережу 3 на входи таймера 6, а також запам'ятовуючих пристроїв 19 та 20, інформація щодо календарних ознак наступної доби di+1 надходить з виходу таймера на вхід еталонної моделі 23 споживання варильного газу в побуті, дані щодо очікуваних метеоумов ti+1 - на вхід еталонної моделі 22 ОП споживання опалювального газу, а дані щодо замовлених обсягів поставки опалювального газу Gi +1 (di+1 ) - на другий вхід блоку 7 порівняння. Еталонна модель 23 споживання варильного газу обробляє одержані дані так само, як і дані з контрольного інтервалу, і обчислює нормативні обсяги споживання варильного газу на наступну добу RВАР (di+1 ) . Ця інформація через нормально замкнений контакт контактної групи 16 надходить на перший вхід i+1 блока 9 підсумовування. На другий вхід блоку 9 підсумовування надходить прогнозована величина наднормативної складової в ВАР споживанні варильного газу DGi+1 (di +1) , яка генерується на виході помножувача 10 як добуток коефіцієнта ОП кореляції с та очікуваного дефіциту опалювального газу Di+1 (di+1 ) , з яким зштовхнеться в наступну добу джерело теплопостачання: DGВАР (di+1 ) = cDGОП (di +1). i+1 i+1 Дефіцит, в свою чергу, оцінюється блоком 7 порівняння як різниця між нормативними обсягами споживання опалювального газу, обчисленими еталонною моделлю 22 по прогнозу зовнішньої температури ОП на наступну добу ti+1, і обсягами газу Gi +1 (di+1 ) , замовленими джерелом централізованого теплопостачання у газотрейдерів: DGОП (di+1) = RiОП(di+1 ) - GОП (di +1). i+1 +1 i+1 Блок 9 підсумовує дані, що надішли на його входи, і генерує на своєму виході прогноз споживання варильного газу в побуті на наступну добу: GВАР (di+1) = RВАР (di+1) + DGВАР (di +1). i +1 i +1 i+1 З виходу блока 9 ця інформація через мережу 3 надходить до центрального процесору 1, відображається на моніторі для диспетчера і заноситься в базу 2 споживання ПЕР для подальшої статистичної обробки. Наступної доби процедуру підготовки системи до роботи і безпосередньо прогнозування повторюють. При цьому частково оновлюється склад даних щодо метеоумов і обсягів споживання природного газу протягом контрольного інтервалу, заново обчислюється коефіцієнт кореляції, що дозволяє говорити про адаптивний характер роботи запропонованої автоматизованої системи. Таким чином, система прогнозування враховує зв'язний характер споживання природного газу в комунальному і побутовому секторах. Врахування наднормативної складової дозволяє збільшити точність прогнозування попиту на варильний газ. Використання винаходу в роботі диспетчерських служб газорозподільних компаній дозволить удосконалити планування газоспоживання регіоном, поліпшити стабільність режимів роботи газорозподільної мережі і уникнути серйозних системних аварій в умовах лімітування обсягів зовнішніх закупівель імпортного органічного палива регіонами України. Джерела інформації: 1. Bacha Η., Meyer W. A Neural Network Architecture for Load Forecasting (Архітектура нейронної мережі для прогнозування навантаження в енергосистемах) // Proceedings of International Joint Conference on Neural Networks. Baltimore, Maryland, June7-11,1992..- vol.II-pp.442-447. 2. Деклараційний патент України на винахід №40477 А «Автоматизована система контролю та управління споживанням тепла житловими масивами мегаполісу», МПК F24D19/10 від 16.07.2001. 3. Задание, расчетные нагрузки и режимы газопотребления городом: Методические указания по выполнению курсового проекта «Газоснабжение городов и населенных пунктов» для студентов вечернего и заочного обучения / Составитель: Редько А.Ф. - X.: ХИСИ, 1985. - 78с.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Automated system for registration and prediction of the volumes of daily gas consumption in municipal sector

Автори англійською

Voronovskyi Hennadii Kyrylovych, Kovalenko Maryna Viktorivna, Makhotilo Kostiantyn Volodymyrovych, Serheiev Serhii Oleksandrovych

Назва патенту російською

Автоматизированная система учета и прогнозирования объемов суточного потребления газа в бытовом секторе

Автори російською

Вороновский Геннадий Кириллович, Коваленко Марина Викторовна, Махотило Константин Владимирович, Сергеев Сергей Александрович

МПК / Мітки

МПК: G06F 15/00, F24D 19/00

Мітки: система, обліку, газу, секторі, прогнозування, побутовому, добового, автоматизована, споживання, об'ємів

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-72958-avtomatizovana-sistema-obliku-i-prognozuvannya-obehmiv-dobovogo-spozhivannya-gazu-v-pobutovomu-sektori.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Автоматизована система обліку і прогнозування об’ємів добового споживання газу в побутовому секторі</a>

Подібні патенти