Оценка вклада взаимной корреляции индивидуальных графиков в дисперсию суммарного графика электрической нагрузки

Авторы

  • Инна Александровна Звозникова Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова
  • Иван Иванович Надтока Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова https://orcid.org/0000-0003-3505-9312

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2023-4-136-143

Ключевые слова:

графики электрической нагрузки, дисперсия суммарного графика нагрузки, взаимная корреляция индивидуальных графиков нагрузки, метод главных компонент, компонентная модель графика нагрузки

Аннотация

Рассмотрены вопросы учета взаимной коррелированности индивидуальных графиков электрических нагрузок электроприемников и методы ее оценки при определении дисперсии суммарного графика электрической нагрузки по активной мощности с использованием некоррелированных компонентных моделей. Исследована возможность учета взаимной корреляции индивидуальных графиков электрической нагрузки с помощью их некоррелированных компонентных моделей и применения для оценки суммарного вклада в дисперсию суммарного графика электрической нагрузки. Использован математический аппарат ортогонального преобразования метода главных компонент для представления суммарного графика нагрузки через компонентные модели индивидуальных графиков. Предложены компонентные модели индивидуальных графиков электрической нагрузки для упрощенной оценки вклада взаимной корреляции индивидуальных графиков в дисперсию суммарного графика. Получены аналитические выражения для компонентных моделей индивидуальных и суммарного графиков нагрузки, а также для точной и приближенных оценок корреляционной составляющей в дисперсии суммарного графика электрической нагрузки. Результаты моделирования индивидуальных и суммарного графиков электрической нагрузки многоквартирного жилого дома показаны на примере экспериментальных суточных графиков нагрузки вводов 0,4 кВ, полученных по показаниям счетчиков электроэнергии на получасовых интервалах. Показано, что при приближенном моделировании суммарного графика нагрузки количество учитываемых компонентных моделей индивидуальных графиков определяется требуемой точностью расчетов и может быть не более трех с приемлемой для практических расчетов погрешностью моделирования. Взаимная корреляция индивидуальных графиков нагрузки электроприемников может быть учтена с использованием некоррелированных компонентных моделей.

Биографии авторов

Инна Александровна Звозникова, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

ст. преподаватель, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

Иван Иванович Надтока, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

д-р техн. наук, профессор, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

Библиографические ссылки

Каялов Г.М. Об эффективной суммарной нагрузке группы электроприемников // Труды Новочеркасского политехниче-ского института. Т. 43/57. Новочеркасск, 1956. С. 103-107.

Каялов Г.М. О применении теории вероятностей к анализу нагрузок промышленных электросетей // Изв. вузов. Элек-тромеханика. 1958. № 1. C. 114-123.

Электрические нагрузки промышленных предприятий / С.Д. Волобринский, Г.М Каялов, П.Н. Клейн, Б.С. Мешель // Л.: Энергия, 1971. 264 с.

Лифшиц В.С. К расчету электрических нагрузок зависимых электроприемников // Электричество. 1973. № 7. С. 83-85.

Денисенко Н.А., Хоффман И., Иншеков Е.Н. Упрощенная стохастическая модель электрических нагрузок в системах электроснабжения // Изв. вузов. Электромеханика. 1987. № 8. С. 104-108.

Гордеев В.И. Расчет дисперсии групповых графиков электрической нагрузки. // Электричество. 1971. № 10. С. 86-88.

Гордеев В.И., Надтока И.И. Взаимная корреляция в расчетах характеристик графиков электрической нагрузки // Элек-тричество. 1978. № 8. С.17-21.

Гордеев В.И. Регулирование максимума нагрузки промышленных электрических сетей. М.: Энергоатомиздат, 1986. 184 с.

Дубров А.М. Обработка статистических данных методом главных компонент. М.: Статистика, 1978. 135 с.

Иберла К. Факторный анализ. М.: Статистика, 1980. 398 с.

Арзамасцев Д.А., Липес А.В., Герасименко А.А. Применение метода главных компонент для моделирования нагрузок электрических систем в задаче оптимальной компенсации реактивной мощности // Изв. вузов СССР. Сер. Энергетика. 1980. № 12. С.18-23.

Надтока И.И. Многофакторное моделирование электропотребления промышленного предприятия // Изв. вузов. Элек-тромеханика. 1998. № 2-3. С.72-74.

Надтока И.И., Седов А.В. Адаптивные модели прогнозирования нестационарных временных рядов электропотребле-ния. // Изв. вузов. Электромеханика. 1994. № 1-2. С. 57-64.

Надтока И. И. Развитие теории и методов моделирования и прогнозирования электропотребления на основе данных средств автоматизации учета и телеизмерений: диссертация д-р техн. наук: 05.14.02. Новочеркасск. НГТУ. 1998. 346 с.

Надтока И.И., Седов А.В., Холодков В.П. Применение методов компонентного анализа для моделирования и класси-фикации графиков электрической нагрузки // Изв. вузов. Электромеханика. 1993. № 6. С. 21-29.

I. Nadtoka and I. Zvoznikova. "Estimation of Electric Load Graphs Correlation by the Principal Components of the Orthogonal Decomposition," 2021 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), 2021, pp. 75-79, doi: 10.1109/ICIEAM51226.2021.9446307.

Гурский С.К. Адаптивное прогнозирование временных рядов в электроэнергетике. Минск: Наука и техника, 1983. 271с.

Ndiaye, Demba, Kamiel Gabriel. Principal component analysis of the electricity consumption in residential dwellings. Energy and buildings, volume 43, issues 2–3, february–march 2011, pages 446-453/

Махмадджонов Ф. Д. Исследование метода главных компонентов для прогнозирования суточных графиков электри-ческой нагрузки центральной части энергосистемы Республики Таджикистан // Вестник Бохтарского гос. ун-та им. Носира Ху-срава. Сер. Естественные науки. 2019 г. № 2-4 (69). С. 54-56.

Розен В.П., Демчик Я.М. Применение метода главных компонент для идентификации влияния показателей на уровень электропотребления // Электротехнические и компьютерные системы. 2017. № 25 (101). С. 199-205.

Опубликован

28.12.2023

Как цитировать

(1)
Звозникова, И. А.; Надтока, И. И. Оценка вклада взаимной корреляции индивидуальных графиков в дисперсию суммарного графика электрической нагрузки. electromeh 2023, 66, 136-143.

Выпуск

Раздел

Статьи