Фиков А.С.

УО «Гомельский государственный технический университет
им. П.О. Сухого», Беларусь

Прогнозирование и оценка показателей энергетической эффективности трубопроводного транспорта нефти

К отчетным показателям энергетической эффективности в Республике Беларусь относятся: общее и удельное энергопотребление, целевой показатель по энергосбережению. Прогнозирование и оценку данных показателей для систем трубопроводного транспорта нефти предлагается производить с использованием математической модели среднесуточного электропотребления вида [1]:

, кВт·ч/сут, (1)

где

– коэффициент регрессии при грузообороте нефти, кВт·ч/ тыс. т·км;
– среднесуточный грузооборот нефти, тыс. т·км/сут; – коэффициент регрессии при температуре наружного воздуха, кВт·ч/(сут·°С); – среднесуточная температура наружного воздуха в зоне пролегания нефтепровода , °С; – критическая температура воздуха, °С; – функция Хевисайда, принимающая при значениях аргумента меньших нуля значение 0, при значениях аргумента больших и равных нулю – значение 1; – свободный член уравнения регрессии, кВт·ч/сут; – поправка свободного члена уравнения регрессии.

Сглаживание экспериментальных данных для построения модели (1) производится скользящим средним с периодом усреднения [1]:

, (2)

где

– показатель степени в степенной функции среднеквадратического отклонения относительной погрешности модели электропотребления; – количество суточных значений электропотребления в периоде прогнозирования.

На основе выражения (2) построена номограмма в виде прямолинейного абака Декарта (рисунок 1).

Рисунок 1. Номограмма выбора периода усреднения скользящим средним

В качестве примера определим необходимый период усреднения для прогнозирования квартального расхода электрической энергии (=90). Установлено, что для систем трубопроводного транспорта нефти имеется степенная зависимость среднеквадратического отклонения погрешности моделирования электропотребления. Причем для модели (1) показатель степени принимает значения близкие к минус 0,65. На пересечении линий =90 и =–0,65 определяется значение =12 (точка А).

С целью упрощения прогнозирования квартального расхода электрической энергии можно использовать модель среднесуточного электропотребления:

, кВт·ч/сут, (3)

где

– температурный коэффициент, учитывающий сезонное изменение электропотребления.

Данный коэффициент можно установить с учетом средних за многолетний период наблюдений температур воздуха в зоне пролегания нефтепровода:

, (4)

где

– средняя за квартал температура наружного воздуха, °С; – средняя за год температура наружного воздуха, °С.

При расчете целевого показателя по энергосбережению поправку на приведение энергозатрат базисного периода в сопоставимые условия с отчетным периодом по температуре наружного воздуха предложено определять по выражению:

, кВт·ч/сут, (5)

где

, – температуры наружного воздуха в зоне расположения нефтепровода в отчетном и базисном периодах, °С; , – множители, определяемые по выражениям:

; . (6)

Модель вида (1) положена в основу разработанного программного обеспечения расчета целевого показателя по энергосбережению систем транспорта нефти.

Литература:

1. Управление энергетической эффективностью промышленных потребителей со сложной взаимосвязью между энергетикой и технологией : отчет о НИР (заключ.) / УО «Гомельский государственный технический университет им. П.О. Сухого» ; рук. темы Н. В. Грунтович. – Гомель, 2009. – 135 с. – № ГР 20090451.