Главная » 2014»Сентябрь»30 » Прогнозирование электропотребления оборудования текстильных предприятий на основе искусственных нейронных сетей. Тышкевич,
10:19 PM
Прогнозирование электропотребления оборудования текстильных предприятий на основе искусственных нейронных сетей. Тышкевич,
Прогнозирование электропотребления оборудования текстильных предприятий на основе искусственных нейронных сетей
Диссертация
Автор: Тышкевич, Иван Валерьевич
Название: Прогнозирование электропотребления оборудования текстильных предприятий на основе искусственных нейронных сетей
Справка: Тышкевич, Иван Валерьевич. Прогнозирование электропотребления оборудования текстильных предприятий на основе искусственных нейронных сетей : диссертация кандидата технических наук : 05.09.03 Иваново, 2005 158 c. : 61 06-5/352
Объем: 158 стр.
Информация: Иваново, 2005
Содержание:
1 Моделирование и прогнозирование потребления электроэнергиина промышленных предприятиях
11 Методы моделирования и прогнозирования потребленияэлектрической энергии
12 Анализ электропотребления текстильного предприятия АО "Фатекс"
2 Анализ электропотребления текстильных производств поструктурным уровням
21 Технологическая характеристика АО «Фатекс»
22 Моделирование электропотребления различных структурныхуровней промышленного предприятия
221 Определение расхода электрической энергии на уровнестанков и агрегатов
222 Определение расхода электрической энергии на уровнегрупп станков и технологических линий
223 Определение расхода электрической энергии на уровнецехов, производств и предприятия в целом
3 Разработка методики моделирования электропотребления наоснове искусственных нейронных сетей
31 Выбор структуры и метода обучения искусственныхнейронных сетей для моделирования электропотребления
32 Разработка модели электропотребления на основеискусственных нейронных сетей
33 Разработка программы моделирования ипрогнозирования электропотребления
34 Расчет экономического эффекта от примененияискусственных нейронных сетей для прогнозированияэлектропотребления АО «Фатекс»
4 Анализ влияния качества электрической энергии на работуэлектрооборудования
41 Анализ качества электрической энергии на АО "Фатекс"
42 Оценка влияния качества электроэнергии наэлектропотребление оборудования
43 Оценка ущерба от пониженного качества напряжения
44 Разработка приборного комплекса контроля показателейкачества напряжения
Введение:
Актуальность темы. Увеличение доли платы за электроэнергию всебестоимости продукции текстильных предприятий с 1 - 3 % (1990 г.) до15 - 30 % (2001 г.), переход к заключению прямых договоров на использование электрической энергии с учетом штрафных санкций и лимитов состороны энергосистемы, резкий рост тарифов на электроэнергию, а также низкий уровень эффективности её использования, определяют необходимость задач научного анализа, контроля, нормирования и прогнозирования, а также управления режимами электропотребления текстильныхпредприятий.Основанные, в первую очередь, на классических методах статистического анализа существующие способы моделирования и прогнозирования электропотребления неэффективны при моделировании электропотребления на основе пассивного эксперимента в условиях изменчивогорынка продукции и сырья, постоянном изменении ассортимента и номенклатуры производства, низком уровне достоверности или недостаточном количестве исходной статистической информации. Применение активного эксперимента для выявления зависимостей электропотребленияот значимых факторов производства требует значительных затрат и недоступно для крупных структурных уровней предприятия. При этом необходимость нормирования, расчета лимитов и получения зависимостейэлектропотребления от значимых факторов при планировании производства, энергосберегающих мероприятий и заключении договоров с энергоснабжающими организациями обусловливает разработку новых способов моделирования и прогнозирования электропотребления для разныхструктурных уровней текстильных предприятий, учитывающих многоступенчатость процесса производства, различную энергоемкость технологического оборудования, многообразие выпускаемого ассортимента, недостаток исходных статистических данных.Поэтому все исследования, направленные на определение параметров электропотребления текстильных предприятий, актуальны дляпроведения эффективного энергосбережения по цехам и производствам,для обоснования удельных норм и величины отпуска энергии (мощности),для установления пределов регулирования электропотребления, для заключения договоров электроснабжения с энергосистемой, удовлетворяющих обе стороны.Целью диссертационной работы является разработка методикипрогнозирования электропотребления разных структурных уровней текстильного предприятия на основе искусственных нейронных сетей (ИНС).Работа выполнена на кафедре "Электрические системы" ИГЭУ в соответствии с Планом научных исследований, проводимых по программам:1. Научно-техническая программа Минобразования России «Федерально-региональная политика в науке и образовании. Раздел: "Энергосбережение"» 2003 г.;2. Программа администрации Ивановской области: "Проведениемероприятий по энерго-ресурсосбережению на предприятиях Ивановскойобласти" 2003 г.В соответствии с поставленной целью решены следующие задачи:1. Исследованы величины электропотребления приводами основногооборудования и разных структурных уровней предприятия в зависимостиот технологических факторов производства.2. Разработана методика прогнозирования электропотребления на основе метода искусственных нейронных сетей для текстильных предприятий.3. Разработаны алгоритмы прогнозирования электропотребления сиспользованием искусственных нейронных сетей.4. Получены математические модели электропотребления для основного оборудования и разных структурных уровней текстильных предприятий.5. Выполнена оценка влияния качества напряжения на электропотребление основного технологического оборудования и разработан прибордля контроля показателей качества напряжения в режиме реального времени.В ходе исследований использовались: методы линейного и нелинейного регрессионного анализа, пассивного эксперимента, статистического анализа данных, имитационного моделирования.Научная новизна работы определяется следующими положениями:1. Разработана методика имитационного моделирования на основеискусственных нейронных сетей, повышающая точность прогнозированияэлектропотребления оборудованием и разными структурными уровнямитекстильных предприятий.2. Разработаны алгоритм обучения, структура искусственной нейронной сети и методика подготовки исходных данных, учитывающие особенности моделирования процессов электропотребления оборудованием иструктурными уровнями текстильных предприятий.3. Получены регрессионные и ИНС модели электропотребления разных структурных уровней текстильных предприятий, позволяющие повысить качество прогнозирования и нормирования электропотребления.Практическую значимость имеют следующие результаты работы:1. Полученные математические и имитационные модели электропотребления оборудованием и разными структурными уровнями производства позволяют оценить влияние факторов производства на электропотребление, прогнозировать величину электропотребления при изменениифакторов и планировать энергосберегающие мероприятия.2. Разработанная структура и алгоритм обучения искусственнойнейронной сети, применительно к многоассортиментным производствамс нелинейной загрузкой, позволяют увеличить точность и адекватностьпрогнозирования электропотребления оборудованием и разными структурными уровнями текстильного производства.3. Созданное программное обеспечение позволяет упростить расчеты и автоматизировать процесс моделирования и прогнозированияэлектропотребления.4. Разработанный прибор для автоматизированного контроля параметров качества напряжения позволяет снизить затраты на оперативныйконтроль показателей качества электроэнергии и принятие решения об ихрегулировании.Реализация результатов работы. Разработанное программноеобеспечение, реализующее моделирование и прогнозирование электропотребления разных структурных уровней промышленных предприятий,внедрено для использования в АО "Фатекс", ОАО "Автокран", ОАО "Кранэкс" г. Иваново и применяется в учебных и научно-исследовательских целях на кафедре "Электрические системы" ИГЭУ. Прибор для контроля качества напряжения применяется в учебных и научно-исследовательскихцелях на кафедре "Электрические системы" ИГЭУ. Апробация работы. Основные положения работы и её результатыдокладывались и обсуждались на международных научно-техническихконференциях «Состояние и перспективы развития электротехнологии»(X, XI, XII Бенардосовские чтения, ИГЭУ, г. Иваново), на научном семинаре "Электротехника и прикладная математика" (ИГЭУ, г. Иваново), на десятой международной НТК "Радиотехника, электроника и энергетика"(МЭИ, г. Москва, 2004г).Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит извведения, четырех глав, заключения и списка литературы. Объём диссертации составляет 155 страницы основного текста. Она содержит 73 рисунка и 26 таблиц, 1 приложение, список литературы включает 164 наименования. Общий объём диссертации - 158 страницы.
