Подсистема «Анализ и планирование электропотребления по группам потребителей» (Энергостат-4.1)

Анализ и планирование электропотребления по различным тарифным группам потребителей.

Программная подсистема предназначена для выполнения основных функций, связанных с анализом, прогнозированием и планированием месячных, квартальных и годовых значений потребления групп потребителей. Состав групп потребителей может быть различным - промышленные потребители, сельское хозяйство, население, транспорт и т.п., а также могут включаться отдельные крупные потребители. В соответствии с принятой в отрасли методикой (форма 46-ЭЭ) множество потребителей разбивается на укрупненные группы, по каждой из которых ведется учет электропотребления (полезного отпуска). На рис. 1 приведен пример структуры полезного отпуска групп потребителей региона.

Рис. 1. Пример структурирования полезного отпуска электроэнергии по тарифным группам потребителей.

Группы потребителей могут разбиваться на более подробные составляющие, образовывая иерархию баланса групп потребителей.

Основные функции подсистемы:

Подготовка и группировка параметров

Создание параметров полезного отпуска (показателей баланса потребления групп и отдельных потребителей электроэнергии). Создание опорных показателей полезного отпуска различным группам потребителей (промышленные потребители, сельское хозяйство, население, транспорт, другие). Создание расчетных и плановых показателей полезного отпуска электроэнергии в целом по региону, городу, области. Создание опорных, расчетных и плановых тарифных показателей и товарной продукции для различных групп потребителей.
Группировка параметров по определенным критериям (технологическим, административным, территориальным, персональным) для удобства просмотра и анализа данных.
Создание структуры взаимосвязанных показателей полезного отпуска, тарифов и товарной продукции. Просмотр и анализ фактических и плановых показателей полезного отпуска, товарной продукции и тарифов из архивов в табличной и графической форме.

Загрузка и анализ данных

Загрузка данных из макетов и файлов, из комплексов АСКУЭ.
Организация хранения и ведения многолетних архивов данных с различной дискретностью (час, сутки, неделя, месяц, квартал, год).
Просмотр и коррекция данных в табличном и графическом виде с разбивкой по годам, кварталам, месяцам. Просмотр данных в различных единицах измерения. Экспорт табличных и графических форм в Excel.
Подготовка шаблонов отчетных табличных и графических форм в формате Excel, Visio. Архивация отчетных форм. Просмотр и печать отчетных форм.

Статистический, корреляционный и регрессионный анализ

Расчет нарастающих итогов, приростов в процентах и абсолютных значениях по отношению к предыдущим аналогичным периодам.
Расчет сумм, средних, максимумов, минимумов, дисперсий.
Моделирование временных рядов полиномами Фурье и степенными полиномами. Определение оптимальной степени полинома.
Расчет регрессионных зависимостей и коэффициентов корреляции для оценки степени взаимного влияния параметров. Оценка влияния метеофакторов на электропотребление различных потребителей. Представление результатов расчетов в табличном и графическом виде.

Прогнозирование электропотребления групп и отдельных потребителей, товарной продукции

Настройка для каждого отдельного показателя адаптивной модели прогноза с учетом сезонного эффекта.
Прогнозирование одного показателя и группы показателей, учет влияющих факторов при прогнозировании.
Учет ограничений (лимитов).
Загрузка принятых и утвержденных прогнозных значений в плановые параметры.
Расчет и прогноз баланса полезного отпуска, тарифов и товарной продукции.
Расчет прогнозов по отдельным потребителям с последующим суммированием (прямой расчет полезного отпуска электроэнергии).
Расчет прогнозов суммарного полезного отпуска с последующей разбивкой по потребителям (обратный расчет полезного отпуска).
Расчет суммарной товарной продукции по группам потребителей с учетом плановых значений тарифов (прямой расчет товарной продукции).
Коррекция тарифов по заданной величине суммарной товарной продукции (обратный расчет тарифов).
Вариантно-итеративный расчет полезного отпуска в целом и по группам потребителей, тарифов и товарной продукции с фиксацией определенных параметров. Учет ограничений (лимитов).
Переход от интервальных показателей структуры полезного отпуска к суточным графикам потребителей и групп (часовым, получасовым) по различным алгоритмам (разбивка по сезонным кривым, моделированным графикам, соотношениям). Балансировка данных в суточных разрезах.
Сохранение принятых и утвержденных прогнозных значений показателей балансов в плановые параметры.
Вывод результатов расчетов в выходные макеты, отчетные формы. Графическое отображение фактических, прогнозных и плановых показателей.

Структура баланса групп потребителей может быть достаточно сложной и может включать следующие основные группы показателей:

Группы территориальной структуры - показатели групп потребителей для отделений и филиалов.
Группы показателей по уровням напряжения – высокому, среднему и низкому.
Группы формы 46-ЭЭ.
Отдельные крупные потребители и их филиалы, выделенные в тех или иных районах и группах.

Каждая из этих групп может структурироваться на составляющие второго и последующих уровней иерархии.

Подсистема оснащена средствами создания и удаления параметров и показателей, просмотра и коррекции их настроечных характеристик и значений. Существует возможность создания расчетных параметров на основе формул с набором математических функций. Для удобства поиска, просмотра и обработки большого количества данных их можно группировать по определенным признакам, создавая иерархическую структуру (дерево параметров). Реализованы средства для организации хранения и ведения многолетних архивов данных различной дискретности. Загрузка осуществляется из внешних источников (АСКУЭ, макетов, файлов данных), средства встроенного макроязыка позволяют быстро настроить и автоматизировать процесс загрузки.

Подсистема Энергостат-4.1, может быть адаптирована для централизованной обработки данных показателей баланса на верхнем уровне и сбора фактических и плановых балансов с нижнего уровня (филиалов и отделений) по определенной структуре. Сложная структура баланса групп потребителей и необходимость ее коррекции в случае перехода отдельных потребителей из одних групп в другие делают процесс формирования структуры балансов достаточно трудоемким. При этом, в случае использования системы централизованного сбора и планирования (центральный офис Энергосбытовой компании – отделения и филиалы), важно обеспечить формирование балансов на основе единой структуры показателей на обоих уровнях. Это требует наличия информации о составе, структуре и взаимосвязях объектов той или иной территории, или операционной зоны. Для решения этих задач необходимо формирование объектной структуры балансов групп потребителей, включающей административное деление территорий, состав отделений и крупных потребителей. Формирование объектной базы производится совместно с программной компонентой подсистемы Энергостат-6.1 - Структура Энергосбыта (рис. 2).

Рис. 2. Компонента Структура Энергосбыта.

После формирования объектной базы данных структура показателей баланса может быть сгенерирована автоматически специальными модулями подсистемы Энергостат-4.1. Структура показателей баланса для энергокомпаний может существенно отличаться, алгоритмы генерации структуры согласовываются с Заказчиком при внедрении. При изменении состава крупных потребителей производится коррекция объектов в базе данных и последующее автоматическое обновление структуры показателей баланса с коррекцией всех используемых расчетных формул и связей (рис. 3).

Рис. 3. Примеры структуры баланса потребления групп потребителей с разбивкой по отделениям энергосбытовой компании, уровням напряжения, по группам формы 46-ЭЭ.

Наряду со структурой фактического баланса осуществляется формирование структуры плановых показателей:

Показатели для плановых заявок, полученных от отделений, крупных потребителей.
Показатели планового баланса, формируемого технологом центрального офиса энергокомпании.
Показатели планового баланса, формируемого технологом отделения или филиала.

После создания структуры показателей баланса производится ввод фактических данных для нерасчетных и расчетных показателей (рис. 4). Возможна загрузка и просмотр данных за месяц, квартал, год и за произвольные периоды времени для одного или нескольких параметров с разбивкой по годам, кварталам, месяцам и т.д. в одной таблице. В таблице могут отображаться данные с интегральным (итог) или средним значением параметра за определенный период, значения нарастающего итога, прироста в абсолютных значениях и процентах относительно предшествующего периода текущего и прошлого года и т.д.

Рис. 4. Анализ данных в таблице месячных, квартальных и годовых значений.

Фактические данные могут быть импортированы в базу данных комплекса из внешних источников данных - двоичных файлов, текстовых макетов или документов других приложений. На рис. 5 приведен пример импорта фактических значений из файла формата Microsoft Excel. Ввод данных в указанный файл может быть осуществлен вручную или внешними приложениями.

Рис. 5. Файл Excel с фактическими данными полезного отпуска.

Подсистема позволяет проводить расчет прогнозов показателей баланса групп потребителей и осуществлять балансировку для последующей подготовки планового баланса. Расчеты производятся в два этапа. На первом этапе рассчитываются значения прогнозов составляющих баланса по независимым математическим моделям, что приводит к небалансу значений на уровнях иерархии баланса. На втором этапе производится балансировка (устранение небаланса) по заданным критериям с фиксацией (без фиксации) опорных показателей. Возможен учет определенных ограничений (лимитов).

Рис. 6. Прогноз составляющих баланса потребления групп потребителей.

Настройка коэффициентов модели прогноза производится отдельно для каждого параметра. Возможна корректировка ожидаемого уровня межгодовой тенденции, задание типа траектории прогноза (затухающий, линейный и экспоненциальный рост или падение). Существует возможность коррекции прогнозов с учетом влияющих факторов (температура). Результаты расчета могут быть представлены в графическом виде, выведены во внешние формы данных (макеты), а также сохранены в плановые показатели и доступны для анализа на всех клиентских местах. Подсистема эксплуатировалась в ОАО «Мосэнерго», «Ярэнерго» и «Татэнергосбыт».