ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Основой научно обоснованных методов анализа нормирования и прогнозирования электропотребления в металлургической промышленности являются взаимосвязи между расходом электроэнергии и выпуском продукции при одновременном учете других факторов производства, объективно определяющих этот расход.

Сформирована математическая модель для определения связи технологических факторов выплавки стали с расходом электроэнергии на примере исследования электропотребления кислородно-конвертерного цеха (ККЦ).

В качестве факторов, определяющих электропотребление ККЦ, были взяты следующие: и - суточная длительность работы конвертера и МНЛЗ (ч); q _П - средняя масса плавки; q _Ч - количество использованного чугуна; q _Л - количество использованного лома.

Выбор и в качестве меры числа действующих агрегатов и продолжительности их работы вызван тем обстоятельством, что количество работающих конвертеров и аварийные остановки), в то время как суммарная продолжительность их работы может оставаться неизменной. Приведенный выше комплексный показатель позволяет учесть эти особенности.

Для определения зависимости электропотребления необходимо предварительно изучить парные связи между расходом электроэнергии и технологическими факторами, а также между самими технологическими факторами. С этой целью исходная информация была обработана по программе stadia с использованием известных методик.

Определение взаимосвязи между технологическими факторами позволяет выделить те из них, которые существенно влияют на энергетические показатели. В модель не следует включать колинеарные факторы, обладающие тесной корреляционной связью между собой (r - коэффициент множественной корреляции, определяющий степень корреляционной связи), так как это может привести к искажению моделируемой зависимости. Предварительно изученные парные связи между расходом электроэнергии и технологическими факторами производства сведены в матрицу парных коэффициентов (см. таблицу).

МАТРИЦА ПАРНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ КОРРЕЛЯЦИИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ККЦ

Анализ коэффициентов корреляции показывает, что наибольшее влияние на уровень электропотребления оказывают количество и длительность работы не только самих основных агрегатов ККЦ, но и энергоемких газоочистных установок, работающих в комплексе с ними. Влияние других факторов, таких как количество израсходованного чугуна (r=0,713) и лома (r=0,488), сказывается на величине энергозатрат не напрямую, а через сильные связи этих факторов с и .

Далее по программе множественной регрессии в пакете stadia оценивали значимость влияния выбранных факторов на расход электроэнергии с помощью частного коэффициента корреляции и рассчитывали параметры модели ККЦ, имеющей следующий вид:

w=3,39 - 3,58q _П + 0,009q _Ч + 1,25 + 1458. (1)

Точность аппроксимации расчетной модели (w _p) фактическому электропотреблению (w _Ф) оценивали по величине среднеквадратичной ошибки, рассчитываемой по выражению:

(2)

где n - число опытных данных;

С - число независимых переменных.

Для получения модели (1) среднеквадратичная ошибка составила 5%, что свидетельствует о высокой степени адекватности и достаточной полноте связи учитываемых факторов и расхода электроэнергии.

Анализ причинных связей и установление количественной оценки влияния рассмотренных технологических факторов ККЦ позволяют глубже изучить характер электропотребления, выявить значимые факторы, определяющие его уровень, оценить необходимую точность их учета.

Установленные зависимости электропотребления от основных технологических факторов используют для контроля за расходом электроэнергии при изменении условий производства, расчете электропотребления при текущем планировании и нормировании, распределении лимитов и разработке мероприятий по экономии электроэнергии, а также для краткосрочного (1-2 года) прогноза электропотребления.