Аналіз та планування балансів електроенергії

Засоби аналізу, прогнозування та планування електроспоживання та складових балансу електроенергії.

Програмна підсистема дозволяє на єдиній інформаційній базі, з використанням однорідного інтерфейсу користувача вирішувати завдання аналізу, прогнозування та планування електроспоживання, балансів електроенергії енергосистем та енергокомпаній.

Реалізована у підсистемі завдання планування балансів електроенергії є одним із завдань процесу планування режимів роботи підприємств електроенергетики. Залежно від розв'язуваних завдань та детальності планування, до складу балансів можуть входити компоненти, що характеризують структуру балансів на різних етапах та ланках технологічного процесу. Компоненти можуть групуватися за територіальними, технологічними ознаками. Планування балансів починається з оцінки рівня витратної частини балансу – рівня електроспоживання [1,2].

Розрахунки з планування балансів, реалізовані в підсистемі Енергостат-3.1 здійснюються відповідно до певної методології розрахунків, що включає методи, алгоритми, технологію розрахунків, способи і засоби обробки даних, необхідні для здійснення всього циклу планування. Вибір і налаштування моделей може здійснюватися як при впровадженні програмного забезпечення розробниками, так і в процесі експлуатації виробничим персоналом. Основні етапи реалізації методології:

1. Підготовка вихідної інформації для аналізу та планування.
2. Підготовка структури взаємозалежних складових балансів. Створення об'єктної моделі даних споживання, балансів. Угруповання даних за певними ознаками.
3. Налаштування та адаптаціяпрограмних засобів завантаження інформації в темпі процесу із джерел даних (АСКУЕ, макети та файли).
4. Завантаження архівних даних складових балансів кілька років. Балансування даних за різними критеріями, ідентифікація недостовірних значень. Заміна недостовірних значень модельованими параметрами. Статистичний аналіз даних з використанням регресійного та дисперсійного аналізу.
5. Налаштування математичних моделей для реалізації функцій прогнозування, планування та обліку обмежень.
6. Вибір та налаштування математичних моделей прогнозу для компонентів балансу.
7. Проведення серій оціночних розрахунків з метою оцінки точності прогнозів у ретроспективному режимі за фактичними даними. Необхідна корекція моделей прогнозування.
8. Розрахунок прогнозних значень складових балансу. Підготовка планових значень.
9. Прогнозування основних компонентів електроспоживання з використанням статистичних алгоритмів.
10. Корекція прогнозних значень з урахуванням факторів, що впливають. Експертна оцінка та корекція розрахунків із використанням спеціальних програмних інтерфейсів.
11. Розрахунок прогнозного балансу загалом. Варіанти розрахунків:
12. розрахунок прогнозів щодо окремих складових балансу споживання з наступним підсумовуванням;
13. розрахунок прогнозів за сумарним показником з наступною розбивкою за складовими балансу споживання;
14. облік лімітів та обмежень (робоча потужність, мережеві обмеження, інше).
15. Завантаження прийнятих прогнозних значень планові параметри.
16. Реалізація обміну даними розрахунків коїться з іншими рівнями управління.
17. На даному етапі проводиться обмін фактичними даними та результатами планування балансів між об'єктами тарівнями керування.

Структура балансу може розбиватися технологічні групи (рис. 1).

Мал. 1. Структура показників балансу електроенергії.

Мал. 2. Структура показників балансу електроенергії.

В даний час в умовах функціонування оптового ринку електроенергії до структури балансу додаються нові складові:

• у сумарному споживанні виділяються нові компоненти - енергозбутові компанії, великі споживачі ОРЕМ, які самостійно виходять на ринок;
• структура виробітку електроенергії коригується у зв'язку з утворенням генеруючих компаній (ОГК, ТГК);
• у структурі сальдо-перетоків виділяється окремі групи сальдо-перетоків між суб'єктами ОРЕМ (рис. 3).

Мал. 3. Структура сальдо-перетікання електроенергії між суб'єктами ОРЕМ.

Можливе формування структури параметрів з урахуванням переліку кодів облікових показників, формованого ВАТ «АТС».

Ускладнення структури балансу електроенергії та її постійне зміна зробили процес формування узгоджених балансів різних рівнях управління значно трудомістким. Створення та підтримка великої кількості взаємопов'язаних складових балансу є складним завданням та її вирішення шляхом ручного введення кожного показника та інтегрування його у загальну схему балансу виявляється вельми скрутним. Автоматизація засобів створення структури показників вимагає формування об'єктної бази даних, що включає адміністративний поділ територій, склад об'єктів та учасників ринку, топологію сальдоперетоків тощо. Для цього може бути використана інтеграція та спільне використання підсистемиЕнергостат-3.1з програмними засобами підсистемиЕнергостат-6.1- компонентомМенеджер суб'єктів ОРЕМ.

Засобами підсистемиЕнергостат-6.1формується ієрархічна об'єктна модель структури балансів. Основу моделі складають виробничі та адміністративні об'єкти верхнього рівня ОРЕМ. Об'єкти пов'язані один з одним і утворюють кілька різних ієрархій, які перетинаються певних рівнях управління. Склад об'єктів верхнього рівня можна розділити умовно на дві групи:

• Умовно-постійну групу об'єктів, яка рідко схильна до змін. До складу групи входять:

• території енергосистем та об'єднаних енергосистем;
• електростанції, групи точок постачання (ГТП) електростанцій;
• філії та дочірні компанії ФСК – магістральні електричні мережі (МЕС), підприємства магістральних електричних мереж (ПМЕС), магістральні мережеві компанії (МСК) територій енергосистем.

Змінювану групу об'єктів, склад якої заздалегідь передбачається змінним і періодично змінюється і поповнюється. До цієї групи входять:

великі споживачі ОРЕМ;

абоненти великих споживачів ОРЕМ (промислові підприємства, заводи тощо);

енергозбутові компанії.

Завантаження вихідних даних може проводитись із різних джерел, у т.ч. із макетів 51070 (“акти обороту електроенергії”). При цьому фактичні дані добових графіків автоматично інтегруються до місячних значень (рис. 4), які потім використовуються при плануванні.

Програмні засоби статистичного аналізу (рис. 5) підсистеми дозволяють провести розрахунки середніх величин, сум, дисперсій, значень приростів в абсолютних величинах і відсотках наростаючих значень за певний часовий інтервал. Реалізованоавтоматичний пошук та індикація максимальних та мінімальних точок статистичного ряду, а також пошук викидів за заданими критеріями. Під час проведення статистичних розрахунків можливе завдання певних типів днів (робочі, вихідні) та складних часових інтервалів. Результати можуть бути представлені в графічному та табличному вигляді, виведені на друк та експортовані в таблиці Windows-програмиExcel.

Мал. 5. Статистичний аналіз показників балансу.

Система планування балансу електроенергії, розроблена в підсистеміЕнергостат-3.1, реалізує методику централізованої підготовки структури показників балансу на верхньому рівні та збору фактичних та планових балансів від нижнього рівня відповідно до затвердженої структури. Важливим етапом підготовки є обмін даними між рівнями ієрархії. Технологія обробки даних різних об'єктів верхнього рівня (ОДУ, ТГК, ОГК, енергозбутові компанії), і навіть об'єктів нижнього рівня (РДУ, станції, великі споживачі) ідентична і різниться переважно структурою показників.

Для здійснення функцій прогнозування використовується система моделей прогнозування, що дозволяє в умовах експлуатації здійснювати планування компонентів з різним характером коливань та обсягом даних. Вибір моделей може здійснюватися, як із впровадження програмного забезпечення розробниками, і у процесі експлуатації виробничим персоналом [2-3].

Мал. 6. Кошти прогнозування показників балансу.

Підсистема включає засоби спільного розрахунку показників та балансу загалом (рис. 6), а також засоби балансування показників на всіх рівнях. Можливий перехід від інтегральних місячних та добових величин компонент балансу електроенергії до погодинних тапівгодинним значенням.

ПідсистемаАналіз та планування балансів електроенергії(Енергостат-3.1) в даний час впроваджена в 35 філіях ВАТ «СО ЄЕС», у ВАТ «Далекосхідна енергетична компанія» та її філіях (ВАТ «Амуренергозбут», ВАТ «Дальенергозбут» , ВАТ «Хабаровськенергозбут», ВАТ «Енергозбут ЄАТ»).

---