Проблемы управления энергетическими ресурсами при производстве тепловой энергии на теплогенераторных станциях. Языки и среды программирования, недостатки и преимущества каждого из них. Программы прогнозирования снабжения станций энергетическими ресурсами.
Аннотация к работе
В настоящее время практически каждый жилой дом, образовательные и муниципальные учреждения, больницы, офисные здания и прочие строения оборудованы системами теплоснабжения. Тепловая энергия, поступающая через систему теплоснабжения, является важной частью городской инженерной инфраструктуры. Выработка тепловой энергии, необходимой для систем теплоснабжения, нередко имеет неизменный характер, не зависящий от условий внешней среды.Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» № 261-ФЗ от 23.11.2009 учитывает необходимость экономии ресурсов и средств хозяйствующих субъектов [1]. Имеются производитель ресурса, система транспортировки ресурса и потребитель. В общем виде, генератор является объектом, производящим ресурсы. Объект производит ресурсы за счет средств и ресурсов, предоставляемых средой, а также за счет своих внутренних ресурсов. Требуется разработать стратегию объекта, содержащую управляющее взаимодействие, которое позволило бы максимально использовать собственные и предоставленные средой ресурсы, а также способности объекта и среды, так, чтобы генерируемые ресурсы максимально удовлетворяли требованиям среды, при этом объект должен иметь возможность выполнять свои функции и эволюционировать.В настоящее время существует около 220 методов прогнозирования, но чаще всего на практике используются не более 10, среди них: фактографические, экспертные, публикационные, матричные, моделирование, построение графов и т.д. Эксперт - носитель специальных знаний и/или практического опыта, а также представитель групп интересов или организаций, который: 1) имеет или дает объективные и полные сведения об особенностях и свойствах внешнего объекта и/или рекомендации относительно предпочтительных вариантов управленческих решений, касающихся этого объекта; Среди используемых в экспертизе методов присутствуют такие как: экспертные методы, анкетирование, интервьюирование, метод мозговой атаки (штурма), метод контрольных вопросов, метод лицом к лицу, метод ситуационного анализа, метод суда, метод «комиссий» («круглого стола»). 2) контроль соблюдения соответствия и/или установления соответствия между характеристиками объекта экспертизы и требованиями, предусмотренными нормативными, нормативно-правовыми и законодательными документами различных уровней. Модель - это объект (например: явление, процесс, система, установка и др.), находящийся в отношении подобия к моделируемому объекту.Таким образом, работа подсистемы прогнозирования представляет собой следующие действия: 1) получение накопленного массива данных о температуре окружающей среды за некоторый квант времени; Временным рядом называется последовательность значений, изменяемых во времени. Временной ряд позволяет наблюдать всю историю изменения величины и дает возможность судить о ее «типичном» поведении, а также об отклонениях от такого поведения. Существует несколько вариантов такого метода: a) простое экспоненциальное сглаживание не учитывает тренд и сезонную составляющую; Простое экспоненциальное сглаживание не учитывает тренд и сезонную составляющую, поэтому его применение для поставленной задачи прогнозирования обосновано только при описании временным рядом менее двух сезонов.Разрабатываемая программа должна на основе составления прогноза температуры окружающей среды рассчитывать затраты энергетических ресурсов при производстве тепловой энергии теплогенераторными станциями. Составление прогноза температуры окружающей среды осуществляется на основе введенных в программу значений температуры за прошедшие периоды времени с помощью выбранных в предыдущем пункте методов прогнозирования. Производство тепловой энергии теплогенераторной станцией включает в себя затраты следующих ресурсов: 1) электроэнергия; Параметрами, оказывающими влияние на объемы потребляемых системой ресурсов, являются: 1) необходимое количество вырабатываемой теплогенераторной станцией энергии для компенсации теплопотерь потребителей в зависимости от температуры воздуха окружающей среды; Работа программы прогнозирования заключается в анализе исходных данных о температуре воздуха окружающей среды и параметрах системы, составление прогноза расхода ресурсов системой и предоставление этой информации в удобном виде пользователю.Разрабатываемый продукт должен функционировать в операционной системе Windows и предоставлять пользователю простой и удобный интерфейс для решения задачи прогнозирования потребляемых теплогенераторной системой энергетических ресурсов. Расположение элементов управления программой должно учитывать те места, где они наиболее значимы, например, если для редактирования какого-либо параметра системы необходимо переходить по нескольким пунктам меню или диалоговым окнам, тратится большое количество времени на его изменение и ухудшается мнение пользователя о программе.
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1 Анализ состояния вопроса проектирования
1.2 Анализ методов прогнозирования
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ
2.1 Разработка обобщенной подсистемы прогнозирования
2.2 Обобщенная блок-схема алгоритма программы прогнозирования
2.3 Разработка пользовательского интерфейса
3. РАЗРАБОТКА
3.1 Выбор языка и среды программирования
3.2 Выбор математического обеспечения
3.3 Синтез подсистемы
3.4 Разработка руководства пользователя
3.5 Тестирование и анализ результатов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Исходный текст класса Forecast
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Описание работы алгоритма BFGS
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Исходный текст класса UTILSCALS
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Структура документов форматов *.fpf и *.tsf на языке XML Schema