...энергетическая безопасность и прозрачность отношений в энергетике...


Электроэнергетика - это электрификация страны на основе рационального производства и распределения электроэнергии.
Гидроэнергетика, раздел энергетики, связанный с использованием потенциальной энергии водных ресурсов.
Теплоэнергетика - это одна из составляющих энергетики, она включает в себя процесс производства тепловой энергии.
Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения энергии.

Поиск по сайту

Московское время



Опрос

Могут ли альтернативные источники энергии заменить АЭС?

Просмотреть результаты

Загрузка ... Загрузка ...

Документы


Сервисы

Калькулятор коммунальных платежей для граждан РФ

Законы

О Федеральном законе № 223-ФЗ «О закупках товаров, работ, услуг отдельными видами юридических лиц»

Методы и программная система мониторинга и прогнозирования притоков рек (на примере новосибирского водохранилища)

Постановка задачи. Новосибирская ГЭС — один из основных крупных технических объектов г. Новосибирска, входящих в единую энергетическую систему Сибири. Новосибирское водохранилище, созданное при ГЭС, дает возможность при эксплуатации ГЭС управлять процессом выработки электроэнергии и подачи воды отдельным водопотребителям и водопользователям. Для того, чтобы не допустить нарушения нормальной работы водозаборов, очистных сооружений, холостых сбросов, подтопления, размыва берегов и т.д. и обеспечить максимальную выработку электроэнергии, требуется точное прогнозирование притока на разный период (временной интервал). В зависимости от этого показателя, в частности, определяется тактика функционирования водохранилища, а именно, объем сброса воды, так как необходимо поддерживать динамическое равновесие между объемом притока и оттока воды. Аналогичная ситуация наблюдается при управлении работой другими водохранилищами и ГЭС Сибири.

Поэтому актуальным является решение следующих задач:

  • разработка моделей и методов краткосрочного (сутки, декада), среднесрочного (месяц, квартал) и долгосрочного (год и более) прогнозирования притоков рек;
  • разработка методики и программной системы мониторинга и прогнозирования притока на базе предложенных моделей.

Поставленные задачи были решены для Новосибирского водохранилища. Были разработаны модели и методы краткосрочного, среднесрочного, долгосрочного прогнозирования объема притока реки Обь в створе Новосибирской ГЭС, разработано программное обеспечение для учета данных по притоку и автоматизации прогнозных расчетов.

В качестве исходных данных использовались гидрологические временные ряды (ВР) объема притока реки Обь в створе Новосибирской ГЭС и объема притока в Барнауле разной дискретности (сутки, декада, месяц, квартал, год) за период 1894-2008 гг.

Модели и методы. Изменение притока и факторов, влияющих на формирование притока, во времени имеет случайный характер, что обусловило необходимость использования вероятностно-статистических методов для его описания и прогнозирования. Применялись следующие модели (методы):

  • методы первичной статистической обработки данных и графического анализа;
  • метод главных компонент;
  • множественные линейные регрессионные модели, построенные на основе пошагового регрессионного анализа;
  • методы скользящего прогнозирования притока (прогноз на остаток периода);
  • методы выделения периода-аналога (года-аналога);
  • методы эволюционного моделирования и балансовые методы.

Особенность работы заключалась в том, что при прогнозировании притока применялось вариативное моделирование, т.е. одновременно использовалась система разных взаимодополняющих и уточняющих друг друга моделей (методов). Это позволило повысить точность прогнозов и увеличить их заблаговременность.

Программная система состоит из четырех модулей: «Учет данных и их статистическое описание», «Графическое представление данных», «Прогнозирование», «Редактор формул».

Модуль «Учет данных и их статистическое описание» позволяет создавать, редактировать, сохранять базы данных (БД) с реальными (наблюдаемыми) гидрологическими рядами притоков рек за разные периоды (декада, месяц, квартал, год), поддерживает использование парных БД (основной и факторной); также реализован перевод данных в м3/с (км3) и экспорт данных в MS Excel, MS Word; реализован расчет основных статистических характеристик данных по притоку.

Модуль «Графическое представление данных» позволяет представить данные в графическом виде и провести их визуальный анализ. Реализовано построение линейных графиков, гистограмм, диаграмм статистических характеристик. Графики сохраняются в формате.bmp, BITMAP, экспортируются в MS Word.

Модуль «Редактор формул» позволяет ввести (задать) прогнозную модель, проанализировать ее синтаксическую корректность; реализует сохранение прогнозных моделей в файле и чтение их из БД формул.

В модуле «Прогнозирование» программной системы реализованы следующие функции:

  • прогнозирование значений притока на основе линейных регрессионных моделей (модели строятся методами пошагового регрессионного анализа — F-метод);
  • адаптивное скользящее прогнозирование значений притока на основе линейных регрессионных моделей;
  • прогнозирование значений притока по заданной пользователем формуле;
  • расчет статистических характеристик точности линейных и нелинейных регрессионных моделей;
  • построение статистических графиков, иллюстрирующих близость прогнозных значений притока к реально наблюдаемым значениям;
  • прогнозирование значений притока на основе выделения аналогичного периода;
  • прогнозирование значений притока на основе метода главных компонент;
  • настройка параметров прогнозирования; формирование итоговых отчетов.

Заключение. С помощью методов, реализованных в программной системе, можно выполнить сравнительно точное прогнозирование объемов притока разной дискретности. Например, был получен прогноз среднегодового объема притока реки Обь на 1999-2008 гг. Средняя абсолютная ошибка прогнозирования составила 5,9 %. При прогнозе на 2-3 года вперед средняя абсолютная ошибка составила соответственно 8,0 % и 10,7 %.

Разработанную программную систему можно использовать для прогнозирования притоков любой реки, а также адаптировать для прогнозирования рядов другой природы.


Дата публикации: 11.12.2011

Похожие записи:

Последние публикации:


Наши информационные партнеры:

ИНТЕР РАО Изменения климата Объединенная энергосбытовая компания