Введение

Для управления электропотреблением промышленных предприятий эффективны модели, основанные на использовании теории массового обслуживания. Их целесообразно применять для моделирования электропотребления как промышленных предприятий в целом, так и их отдельных производственных подразделений (участков).

Аналитические модели СМО удобны в применении, поскольку для их реализации не требуется больших вычислительных ресурсов. К тому же они позволяют выявить закономерности в поведении системы. Но, к сожалению, их можно реализовать только для частных случаев СМО ( в основном, экспоненциальных ). Для сложных СМО аналитические модели удается получить только при принятии упрощающих допущений, ставящих под сомнение их адекватность.

Поэтому моделирование электропотребления промышленных предприятий и их производственных участков осуществляется с помощью имитационных моделей [1-4].

Цель работы – применение метода имитационного (статистического) моделирования для исследования процесса электропотребления группы технологических агрегатов, выполняющих заданную производственную программу.

1. Формализация процесса электропотребления технологических агрегатов

В зависимости от характера производственного процесса и физической сущности явлений, происходящих в приемниках электрической энергии, электропотребление может быть дискретным или непрерывным. Как в том, так и в другом случаях имеют место повторяющиеся события, состоящие в том, что технологический агрегат начал потреблять электроэнергию или перешел с холостого хода на рабочий режим, и события, состоящие в прекращении потребления агрегатом электроэнергии или переходе его на холостой ход [5, 6].

Таким образом, процесс электропотребления может быть представлен в виде одного потока разнородных событий и или двух отдельных потоков однородных событий и . Анализ потоков или показал на их стационарность, ординарность и наличие последействия.

Для совокупности технологических агрегатов, число которых неизменно, процесс электропотребления формализуется в виде суммарных потоков тех же однородных событий и , однако свойства их будут несколько иными. Наложение более 5 элементарных потоков событий приводит к тому, что при сохранении ординарности и стационарности последействие исчезает, т.е. суммарные потоки становятся пуассоновскими (простейшими).

Такое представление процесса энергопотребления позволяет построить математическую модель, включающую:

– поток начальных событий , моделирующий процесс начала работы – первые включения технологических агрегатов – например, в начале смены;

– поток событий и ;

– активные электрические нагрузки (мощности) каждого агрегата.

Для каждого технологического агрегата реализуется поток разнородных событий и – вариант I (рис. 1) или два потока однородных событий и – вариант П (рис. 2). Активные электрические нагрузки технологических агрегатов имеют вид, приведенный на рис. 3. Они определяются или по паспортным данным, или экспериментальным путем и заносятся в память ЭВМ в табличном, графическом или аналитическом видах.

В математическую модель могут быть введены также потоки событий, учитывавшие выход технологических агрегатов из строя, их ремонт и восстановление, а также «отказ» технологического персонала.

Во втором варианте воспроизводятся не элементарные потоки событий для каждого технологического агрегата, а суммарные потоки включений и отключений для всего моделируемого участка. Так как эти потоки пуассоновские, то значительно облегчается процесс моделирования. Интенсивность суммарных потоков определяется из выражения , где – число агрегатов, – интенсивность i-го элементарного потока.