ИССЛЕДОВАНИЕ  И  ПРОГНОЗИРОВАНИЕ  ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ  НА  ПРИМЕРЕ  КИСЛОРОДНО-КОНВЕРТЕРНОГО  ЦЕХА

Пальчиков  Александр  Сергеевич

аспирант,  ФГБОУ  ВПО  «Магнитогорский  государственный  технический  университет  им.  Г.И.  Носова»,  г.  Магнитогорск

E-mail: 

ANALYSIS  AND  PREDICTION  OF  ELECTRIC  POWER  CONSUMPTION  EXEMPLIFICATIVE  OF  OXYGEN-CONVERTER  PLANT

Alexander  Palchikov

postgraduate,  FSBEI  HPE  “Magnitogorsk  State  Technical  University  named  after  G.I.  Nosov”,  Magnitogorsk.

АННОТАЦИЯ

Данная  статья  содержит  анализ  электропотребления  крупного  металлургического  цеха.  В  результате  анализа  выявлены  факторы,  которые  влияют  на  потребление  электроэнергии  цехом,  и  получена  регрессионная  зависимость,  описывающая  электропотребление.

ABSTRACT

This  article  contains  the  analysis  of  electric  power  consumption  of  a  large  metallurgical  plant.  As  a  result  of  this  analysis,  factors  that  have  an  effect  on  electric  power  consumption  have  been  revealed  and  regressional  dependence  describing  power  consumption  has  been  found.

Ключевые  слова:  прогнозирование  электропотребления;  резкопеременная  нагрузка;  анализ  работы  агрегата;  график  электропотребления.

Keywords:  electric  power  consumption  prediction;  abruptly  variable  load;  aggregate  work  analysis;  electric  power  consumption  chart.

Развитие  рыночных  отношений  в  сфере  электроэнергетики  предъявляет  определенные  требования  к  сделкам  на  покупку  и  продажу  электроэнергии.  Поэтому  для  минимизации  потерь  и  дефицитов  мощности  необходимо  прогнозировать  объемы  потребляемой  электроэнергии.  В  связи  с  этим  встает  задача  моделировании  расхода  электроэнергии  на  сутки  вперед.  В  данной  статье  проанализирована  электрическая  нагрузка  одного  из  цехов  ОАО  «ММК».

Кислородно-конвертерный  цех  является  одним  из  крупнейших  потребителей  электроэнергии  на  ОАО  «ММК»,  который  включает  в  себя  3  конвертера,  5  машин  непрерывного  литья  заготовок,  9  агрегатов  внепечной  обработки  стали.  На  рисунке  1  представлен  баланс  электрической  нагрузки  по  агрегатам  ККЦ. 

Рисунок  1.  Баланс  электрической  нагрузки  по  агрегатам  ККЦ

Анализируя  график  электропотребления  всего  кислородно-конвертерного  цеха,  представленного  на  рисунке  2,  можно  выделить  постоянную  и  переменную  составляющую  [1].  Было  выявлено,  что  чрезвычайно  резкими  перепадами  нагрузки  обладают  три  агрегата  цеха  участка  внепечной  обработки  стали  (агрегат  печь-ковш-1,2  и  установка  электро-нагрева  стали).  Остальные  агрегаты  цеха  имеют  постоянные  характеристики  нагрузки,  т.  е.  колебания  характеристик  нагрузки  практически  не  происходят  [1].  Их  электропотребление  зависит  от  проведения  ремонтных  работ  и  объемов  производства  [2]. 

Рисунок  2.  Графики  нагрузки  с  получасовым  усреднением  за  январь  2013  г.  в  относительных  единицах:  1  —  Полная  нагрузка  ККЦ  2  —  Нагрузка  ККЦ  без  агрегатов  АПК-1,2  и  УЭНС

При  прогнозировании  электропотребления  ККЦ  самым  сложным  является  моделирование  резкопеременной  нагрузки  агрегатов  участка  внепечной  обработки.  График  электропотребления  одного  из  них  представлен  на  рисунке  3.  Стохастический  характер  нагрузки  усугубляется  тем  фактом,  что  предсказать  какие  именно  плавки  будут  обрабатываться  на  этих  энергоемких  агрегатах  невозможно,  так  как  это  решается  непосредственно  после  слива  стали  из  конвертера,  мастером  участка  внепечной  обработки.  Был  произведен  статистический  анализ  зависимости  марок  стали  от  перечня  агрегатов,  на  которых  обрабатывается  плавка,  и  времени  обработки  на  них,  ни  какой  четкой  зависимости  не  прослеживается.

Исходными  данными  для  анализа  работы  этих  трех  агрегатов  являются  фактическое  электропотребление,  фактическое  производство,  фактическое  количество  плавок,  фактическое  время  работы.

Рисунок  3.  График  потребляемой  мощности  АПК-1  с  получасовым  усреднением  за  январь  2013  г.  в  относительных  единицах

По  всем  агрегатам  были  посчитаны  коэффициенты  корреляции  между  всеми  исходными  данными,  все  независимые  переменные  значимы  при  расчёте  [3].

На  сегодняшний  день  по  каждому  агрегату  установлена  зависимость  электропотребления  от  производства  агрегата,  удельного  расхода,  количества  плавок  и  времени  работы  агрегата:

  (1)

где:  X1  —  потребление  электроэнергии  агрегатом,  кВт*ч;

X2  —  производство  агрегата,  тыс.  тонн;

X3  —  удельный  расход,  кВт*ч/  тыс.  тонн;

X4  —  количество  плавок,  шт;

X5  —  время  работы  агрегата,  мин. 

График  регрессионного  уравнения  и  фактического  значения  электропотребления  АПК-1  представлен  на  рисунке  4. 

Рисунок  4.  График  регрессионного  уравнения  и  фактического  значения  электропотребления  АПК-1  за  январь  2013  г.  в  относительных  единицах

При  сравнении  прогнозных  значений  с  фактическими  значениями  электропотребления,  погрешность  результата  составила  более  5  %,.  Поэтому  дальнейшая  работа  по  выявлению  дополнительных  значимых  факторов,  влияющих  на  расход  электроэнергии  кислородно-конвертерного  цеха,  продолжается. 

Список  литературы:

1.Жежеленко  И.В.,  Кротков  Е.А.,  Степанов  В.П.  Методы  вероятностного  моделирования  в  расчётах  характеристик  электрических  нагрузок  потребителей.  Самара  гос.  техн.  ун-т.  Самара  2001.  —  169  с.  ISBN  5-7964-0244-7.

2.Логунова  О.С.,  Ильина  Е.А.,  Павлов  В.В.  Теория  и  практика  обработки  экспериментальных  данных  на  ЭВМ:  учеб.  пособие  —  Магнитогорск:  ГОУ  ВПО  «МГТУ»,  2011.  —  294  с.  ISBN  978-5-9967-0126-1.

3.Никифоров  Г.В.,  Олейников  В.К.,  Заславец  Б.И.  Электроснабжение  и  управление  энергопотреблением  в  металлургическом  производстве.  —  М.:  Энергоатомиздат,  2003.  —  480  с.