Анотація до роботи:

Коваленко М.В. Короткострокове прогнозування зв’язного споживання паливно-енергетичних ресурсів в побутовому секторі в період опалювального сезону. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.01 – енергетичні системи та комплекси. Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2005.

В дисертації розроблені моделі, алгоритми та методики для прогнозування зв’язного споживання природного варильного газу та електроенергії в побутовому секторі в умовах недовідпуску тепла житловим масивам в період опалювального сезону, які забезпечують підвищення ефективності експлуатації енергопостачального комплексу мегаполісу.

Запропоновано методики верифікації архівів споживання ПЕР, які базуються на евристичних процедурах передпроцесорної обробки архівних даних. Це дозволяє сформувати достовірні архіви, придатні для подальшої математичної обробки.

Досліджені характерні особливості зв’язного споживання варильного газу, електричної енергії та теплової енергії в ПС. Синтезовано три групи моделей для прогнозування зв’язного споживання ПЕР в ПС, які дозволяють прогнозувати зв’язне енергоспоживання в широкому спектрі ситуацій, пов’язаних з організацією обліку споживання ПЕР.

Виконана структурна та параметрична оптимізація зазначених прогностичних моделей та показано, що найбільшу точність прогнозування забезпечують моделі динамічного типу, синтезовані на базі штучних нейронних мереж. Вперше оцінена еластичність попиту на варильний газ в ПС в залежності від якості теплозабезпечення житлових масивів.

Запропонована концепція реформування системи управління енергопостачанням мегаполісу, що передбачає створення спеціалізованого координуючого органу для успішного вирішення задачі оптимального розподілу добових лімітів природного газу між комунальними та побутовими споживачами.

У дисертаційній роботі дано рішення важливої науково-практичної задачі – створення методичної та програмно-алгоритмічної бази для прогнозування зв’язного споживання ПЕР в побутовому секторі муніципального господарства в період опалювального сезону.

Основні результати і висновки роботи полягають у наступному:

1. На базі зібраних даних по тепло-, газо- і електроспоживанню в побутовому секторі досліджені особливості зв’язного споживання ПЕР, обумовленого підпорядкованістю обсягів споживання ЕЕ та обсягів споживання ПВГ повноті задоволення попиту на ТЕ в період опалювального сезону. Досліджено нові аспекти цього процесу, а саме – передумови та особливості виникнення кореляційного зв’язку між добовими обсягами споживання ПВГ та добовими обсягами споживання ТЕ великим житловим масивом, а також кореляційного зв’язку між добовими обсягами споживання ЕЕ його окремими частинами.

2. Розроблено процедуру передпроцесорної обробки архіву зв’язного споживання, що дозволила підвищити ефективність формування баз даних, використовуваних для синтезу моделей еталонного та зв’язного споживання ПЕР.

3. Запропоновано 3 групи прогностичних моделей, які відрізняються одна від одної складністю представлень про зв’язний характер споживання ПЕР в ПС. Перша з моделей спирається на гіпотезу щодо наявності кореляційного зв’язку між добовими обсягами споживання ПВГ та добовими об’ємами споживання ЕЕ в ПС як двома наслідками неадекватності режимів опалення житлових масивів погодним умовам. Друга модель використовує гіпотезу щодо наявності нелінійного багатовимірного зв’язку між обсягами споживання ПВГ та передісторією змінювання і прогнозом зовнішньої температури, а також передісторією і запланованими обсягами відпуску ТЕ житловим масивам. Нарешті, третя модель описує динаміку змінювання наднормативної складової в побутовому газоспоживанні, що виникає внаслідок недовиробітку ТЕ джерелами теплопостачання. Синтезовані групи моделей дозволяють прогнозувати зв’язне енергоспоживання в широкому спектрі ситуацій, пов’язаних з організацією обліку споживання ПЕР.

4. Виконано порівняння точності прогнозування газоспоживання в ПС синтезованими моделями. Практичне застосування моделей показало їх здатність прогнозувати газоспоживання з похибкою не більше 3-5 %. В ході порівняльного аналізу синтезованих моделей встановлена неповна ідентичність процесів зв’язного споживання ТЕ та ЕЕ, а також зв’язного споживання ТЕ та ПВГ.

5. На базі експериментальних досліджень, виконаних на одному з житлових будинків, оцінено еластичність попиту на ПВГ. Доведено, що недовиробіток ТЕ на джерелах СЦТ провокує надспоживання ПВГ в ПС з ціллю додаткового обігріву житла в обсягах 15-30% від обсягів палива, зекономленого джерелами СЦТ.

6. Запропонована концепція реформування системи управління енергопостачальним комплексом великого міста, яка враховує зв’язний характер споживання ПЕР в ПС. Сформульовані вимоги щодо складу її функціональних компонентів і зв’язків між ними, які забезпечують можливість успішного вирішення задачі оптимального розподілу добових лімітів природного газу між джерелами СЦТ і населенням.

7. Результати дисертаційної роботи успішно впроваджено в роботу ВАТ «Харківміськгаз», ТОВ «Інститут системних досліджень в енергетиці» та НТУ «ХПІ».

Публікації автора:

1. Коваленко М.В., Махотило К.В., Позигун М.П. Восстановление утерянных данных о суточном потреблении электроэнергии жилыми массивами города // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ. - 2000. - № 81.- С. 71 - 73.

Здобувачу належить розробка процедури відновлення втрачених та недостовірних даних з архіву зв’язного споживання ПЕР в побутовому секторі.

2. Вороновский Г.К., Клепиков В.Б., Коваленко М.В., Махотило К.В. Нейросетевая модель связного потребления тепловой и электрической энергии крупным жилым массивом города // Вестник Харьковского государственного политехнического университета.- Харьков: ХГПУ. - 2000. - № 113.- С. 363 - 366.

Здобувачем запропонована процедура передпроцесорної обробки архівних даних з енергоспоживання .

3. Коваленко М.В., Махотило К.В., Ольшевский А.М. Развитие методики синтеза эталонных суточных профилей электропотребления крупным жилым массивом города // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». - Харків: НТУ «ХПІ». - 2001. - № 15. - С. 184 - 191.

Здобувачем розроблено процедуру формування бази прецедентів, призначеної для синтезу еталонних профілів електричного навантаження.

4. Коваленко М.В., Сергеев С.А., Филатов В.Е. Прогнозирование связного потребления природного варочного газа и электроэнергии в коммунально-бытовом секторе // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». - Харків: НТУ “ХПІ”. - 2002. - Т. 4, № 9. - С. 53 - 58.

Здобувачем запропоновано двоетапну обчислювальну процедуру з першочерговим прогнозуванням обсягів добового споживання ЕЕ житловими масивами і наступним прогнозуванням обсягів добового споживання ПВГ як величини, яка має кореляційний зв'язок з обсягами споживання електричної енергії.

5. Коваленко М.В., Махотило К.В. Нейросетевая модель прогнозирования потребления газа в жилищно-бытовом секторе // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». - Харків: НТУ “ХПІ”. - 2002. - Т. 1, № 12. - С. 299 - 301.

Здобувачем досліджено різні структури нейромережевих моделей та синтезовано моделі, які використовуються для прогнозування зв’язного споживання газу та тепла в побутовому секторі.

6. Коваленко М.В. Моделирование и прогнозирование связного потребления тепловой энергии и природного газа в быту // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». - Харків: НТУ “ХПІ”. - 2003. - Т. 1, № 10.- С. 276-278.

7. Коваленко М.В., Сергеев С.А. Предпроцессорная обработка данных для прогнозирования газопотребления в быту // Коммунальное хозяйство городов (Харківська державна академія міського господарства). - К.: Техніка. - 2004. - № 58. - С. 104 - 108.

Здобувачем запропоновано принципи сортування архівних даних, а також процедура чисельного аналізу, яка реалізує ці принципи.

8. Пат. 69482 Україна, МПК F24D 19/10, G06F 15/16. Система обліку і прогнозування обсягів добового споживання природного газу житловим масивом: Пат. 69482 Україна, МПК F24D 19/10, G06F 15/16 М.В. Коваленко, К.В. Махотіло, С.О. Сергеєв, В.Є. Філатов. - № 2002031803; Заявл. 05.03.02 ; Опубл. 15.09.04; Промислова власність. - 2004. - № 9.- 8 с.

Здобувачу належить структурна схема системи обліку і прогнозування добових обсягів споживання природного варильного газу.

9. Пат. 72958 Україна, МПК F24D 19/10, G06F 15/00. Автоматизована система обліку і прогнозування об’ємів добового споживання газу в побутовому секторі: Пат. 72958 Україна, МПК F24D 19/10, G06F 15/00 Г.К. Вороновський, М.В. Коваленко, К.В. Махотіло, С.О. Сергеєв, В.Є. Філатов. - № 2002097157; Заявл. 03.09.02 ; Опубл. 16.05.05; Промислова власність. - 2005. - № 5.- 14 с.

Здобувачу належить розробка автоматизованої системи обліку і прогнозування споживання природного газу в побутовому секторі.