Фиков А.С.
УО «Гомельский государственный технический
университет
им. П.О. Сухого», Беларусь
Прогнозирование и оценка показателей энергетической эффективности
трубопроводного транспорта нефти
К отчетным показателям энергетической эффективности в Республике Беларусь относятся: общее и удельное энергопотребление, целевой показатель по энергосбережению. Прогнозирование и оценку данных показателей для систем трубопроводного транспорта нефти предлагается производить с использованием математической модели среднесуточного электропотребления вида [1]:
, кВт·ч/сут, (1)
где
– коэффициент
регрессии при грузообороте нефти, кВт·ч/ тыс. т·км;
– среднесуточный
грузооборот нефти, тыс. т·км/сут;
– коэффициент
регрессии при температуре наружного воздуха, кВт·ч/(сут·°С);
– среднесуточная
температура наружного воздуха в зоне пролегания нефтепровода , °С;
– критическая
температура воздуха, °С;
– функция Хевисайда,
принимающая при значениях аргумента меньших нуля значение 0, при значениях
аргумента больших и равных нулю – значение 1;
– свободный
член уравнения регрессии, кВт·ч/сут;
– поправка свободного
члена уравнения регрессии.
Сглаживание экспериментальных данных
для построения модели (1) производится скользящим средним с периодом усреднения
[1]:
, (2)
где
– показатель
степени в степенной функции среднеквадратического отклонения относительной
погрешности модели электропотребления;
– количество
суточных значений электропотребления в периоде прогнозирования.
На основе выражения (2) построена номограмма в виде прямолинейного абака Декарта (рисунок 1).
Рисунок 1. Номограмма выбора периода усреднения скользящим средним
В качестве примера определим
необходимый период усреднения для прогнозирования
квартального расхода электрической энергии (
=90). Установлено,
что для систем трубопроводного транспорта нефти имеется степенная зависимость
среднеквадратического отклонения погрешности моделирования электропотребления.
Причем для модели (1) показатель степени
принимает значения
близкие к минус 0,65. На пересечении линий
=90 и
=–0,65 определяется значение
=12 (точка А).
С целью упрощения прогнозирования квартального расхода электрической энергии можно использовать модель среднесуточного электропотребления:
, кВт·ч/сут, (3)
где
– температурный
коэффициент, учитывающий сезонное изменение электропотребления.
Данный коэффициент можно установить с учетом средних за многолетний период наблюдений температур воздуха в зоне пролегания нефтепровода:
, (4)
где
– средняя за квартал температура наружного воздуха, °С;
– средняя за год температура наружного воздуха, °С.
При расчете целевого показателя по энергосбережению поправку на приведение энергозатрат базисного периода в сопоставимые условия с отчетным периодом по температуре наружного воздуха предложено определять по выражению:
, кВт·ч/сут, (5)
где
,
– температуры
наружного воздуха в зоне расположения нефтепровода в отчетном и базисном
периодах, °С;
,
– множители,
определяемые по выражениям:
;
. (6)
Модель вида (1) положена в основу разработанного программного обеспечения расчета целевого показателя по энергосбережению систем транспорта нефти.
Литература:
1. Управление
энергетической эффективностью промышленных потребителей со сложной взаимосвязью
между энергетикой и технологией : отчет о НИР (заключ.) / УО «Гомельский
государственный технический университет им. П.О. Сухого» ; рук. темы
Н. В. Грунтович. – Гомель, 2009. – 135 с. – № ГР 20090451.