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基于“一库三中心”的政府能效电气监测预警体系构建研究

时间:2018-05-01 22:17来源:www.e-lunwen.com 作者:lgg 点击:
本文是一篇电气工程论文,电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术,信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科。
本文是一篇电气工程论文,电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术,信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合,电工技术与电子技术相结合,元件与系统相结合,使学生获得电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇电气工程论文,供大家参考。
 
第 1 章 绪论
 
1.1 课题研究目的和意义
近年来科学发展观的不断贯彻执行给和谐社会的实现带来了更大的可能,而经济不断发展的同时我们也需要做好节能减排工作,为资源节约型、环境友好型社会的创建贡献力量。当前社会的经济发展给环境也带来了不小的压力,这就要求我们不断努力调整经济结构、转变发展方式,使人们物质生活水平提高的同时也能拥有美好的生活环境和长远的利益。所以在经济迅速发展的今天我们必须加强自身的社会责任感,提高环境保护意识,做好节能减排工作。国家在石油、电力、煤炭、水资源、粮食等方面已经进行了能源监测预警,这些行动起到一定作用但毕竟属于独立的范围,没有结合起来形成能源监测预警系统。这样的情况要求我们重视能源监测预警工作,从能源问题的根源入手,建立起稳定的、方向正确的、可行的能源发展战略和能源监测预警系统,并通过合理高效地运用这些内容实现节能环保工作的意义,为我国可持续发展和社会和谐做出贡献。“一库三中心”平台作为在大数据背景下国家电网公司推出的一款高级应用,包含“统一数据资源库”,“统计发布中心”,“数理分析中心”以及“辅助决策中心”。“统一数据资源库”根据数据范畴和统计口径的特征,将数据库划分为公司数据、电网数据、电力行业、宏观经济、国际数据五大数据库,是系统应用的基础;“统计发布中心”能够根据用户需求实现统计数据自定义报送;“数理分析中心”包括 54 种数理分析算法,12 种深度挖掘工具和 18 种图形化展示方法,能够实现探索分析、关联分析、聚类分析、预测这四类算法功能。“辅助决策中心”能够为电网运行、政府决策提供强有力地决策依据。“一库三中心”立足数据,通过挖掘数据的特点,归纳数据变化的规律和趋势,以提炼数据的内在价值,剖析数据背后的问题与原因,最终为国网公司及政府部门提供决策支撑。本论文依托一库三中心的数理计算功能,建立一套考虑能源消费、用能结构、经济结构变化、能源强度变化等因素的能效监测预警体系,通过对经济数据和电力消费数据的统计分析,最终利用 KLR 信号模型计算得出预警级别。本论文的中间成果可以为政府分析区域经济用能结构发展态势提供数据支撑,最终结果帮助政府制定能源监测预警方案并建立节能统计监测预警模型。以数据为支撑的预警模型更具准确性和科学性,对节能减排的监测预警效果也应当比较良好,可以了解到当前社会能源的生产和消费结构、利用效率以及相关产业的发展情况,对这些了解到的情况做出反应,对其中的问题进行预测和调整,并制定出解决方案。这样一来就可以使能源发展更为合理健康,而与能源相关的问题又是节能减排的重中之重,就可以借此促进经济的可持续发展,强化社会的节能减排政策力度。
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1.2 国内外研究综述
西方发达国家对能源安全预警的研究主要从上世纪 70 年代第一次石油危机引起的经济衰退开始,其代表工作就是 IEA(国际能源署)的建立。IEA 在能源预警方面建设了较为完整的体系:其首要工作为信息系统和应急组织的建立;按照可能发生的危机程度确定相应的预案;在实际执行过程中有所选择的应用方案;并规定了 IEA 各国之间必须互相帮助解决危机。这一能源预警体系也并不完善和完美,在其发展过程中 IEA 和各成员国发现只有成员国的合作更为密切、成员国数量不断增加才能更好的健全体系、应对挑战。IEA 还经常进行模拟演练和实际动作以确保预警体系能够面对和解决发生的危机。具体案例有:1991 年 1 月 17 日 IEA 对海湾地区的石油供应实施方案,很大程度地避免海湾战争爆发前后出现石油短缺,石油价格也并未大幅度或长时间提高,致使想建立“石油武器”的国家最终因计划得不到响应或因实行后可能对自身造成更大伤害而停止,对世界和平有积极作用[19]。IEA 还根据 ETSAP 模型建立全国多区域能源经济模型分析系统,顾名思义,其主要工作是将全国或全世界分区域进行能源监测和管理,此次它将全世界划为 22个区进行工作,以这些分析结果帮助 OECD 全球经济年会和 G8 领导人峰会研究全球能源问题,并提出措施。2007 年欧盟开始实行能源供应威胁预警机制,规定成员国需要在能源安全方面设置专门的通讯代表以便及时对可能出现的危机作出反应、提出可行性方案,具体预警措施内容没有进行说明。国外在能源统计预测分析上的成就主要在美国、澳大利亚、日本、欧盟成员国等国,但其预警体系还不够健全。
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第 2 章 基于一库三中心的政府能效监测预警指标体系
 
2.1 政府能效监测预警指标体系构建的目的
在现行泰州地区能源统计报表制度的基础上,保障方法的简明性以及实用性进行的预测在某一个具体的单位区间之内,各个变量的实际变化趋势以及相关的影响因素各地方政府也结合节能减排的真实需求,将社会发展与经济建设相结合,保障统计服务的优质性以及高效率,在国家十三五规划的引导之下实现节能减排目标。
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2.2 政府能效监测预警指标体系的设计原则
在促进监测预警指标体系建立的过程中,首先需要针对该指标建立的实际情况,保障节能减排预警监控机制的合理性。在该机制建立之前,首先需要了解国家国民生产总值升降的实际变化特征,以此来为该体系的建立奠定坚实的基础,在预警指标体系选择的过程中,首先需要以两个标准为核心:一是根据现有的指标进行有效性的分析,保障指标的概念能够符合现实情况,其次是保障指标分析的可靠性结合观测结果来进行科学合理的描述,在实际的操作过程中,需要以下几个原则为主:
(1)综合性。针对节能减排的真实需求进行监测预警指标的选择保障性的指标能够全方位地反映实际的经济状况,了解消费增长与实际经济发展之间的相关性,保障概括性和实用性。
(2)灵敏性。在选择指标的过程中,必须要将微观分析与宏观分析相结合,保障现有的指标能够更好地反映节能损耗的实际情况,不断地提高整个指标的灵敏度。其次,在经济波动之前,监测指标还需要依据不同波动的实际阶段来进行有效的,积极地反映实际的运营状态,从而更好地避免各种不确定性。
(3)系统性。节能统计监测预警指标体系由不同的指标所组成,除了需要对不同的指标进行分析之外,还需要了解两者之间的联系的有效性。
(4)规范性。在设计指标体系的过程中应该站在宏观的角度,对各个国家以及各个地区的指标体系进行有效的分析,保障不同体系之间的相关性。
(5)可操作性。在选择各个指标的过程中必须要以简单和易操作为主要的原则,通过正规的渠道来获取各种信息资源,结合时间上的连续性来加强不同内容之间的相关性。其次,还需要尽量的搜集各种不同的资料及时的促进资源的优化配置以及利用搜集各类不同的信息。
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第 3 章 KLR 信号量预警模型....... 26
3.1 基本原理 ......... 26
3.2 KLR 信号预警模型的构建 ..... 27
3.2.1 阈值计算 ....... 27
3.2.2 权重的确定 ............ 29
3.2.3 警限分值确定 ........ 29
3.3 成果展示 ......... 29
3.4 本章小结 ......... 30
第 4 章 模型评价.......... 31
第 5 章 成果应用.......... 33
5.1 指标项预测 ..... 33
5.1.1 基本原理 ....... 33
5.1.2 实际预测分析结果 ......... 33
5.2 预测预警 ......... 35
5.3 指导建议 ......... 37
 
第 5 章 成果应用
 
5.1 指标项预测
综合考虑论文要求以及“一库三中心”平台的实际操作,本论文在研究的过程中,主要以时间序列的分析为核心,通过对数据的有效测量来进行有效的预测其中时间序列预测方法主要以某一个时间段内不同数值的实际变化为核心,以此来对未来以及过去的各项行为进行预测,由此可以看出,该指标分析方法能够结合时间变化的规律,进行科学合理的延伸。本论文考虑到“一库三中心”的应用实际,所以将采用基于时间序列的指数平滑方法对指标数据进行预测。指数平滑模型是由移动平均模型发展来的。在移动平均值的计算中包括过去的观察值的实际个数,必须从一开始就明确规定,每出现一个新的观察值,就要从移动平均中减去一个最早观察值,再加上一个最新观察值来计算移动平均值,这一新的移动平均值就作为下一期预测值。该方法有两个优点,一个是计算量小,二个是能较好的反映时间序列的变化。根据论文研究内容需要,这里将以泰州市 2014 年 1 月-2015 年 12 月五项指标实际整理数据为依据,演示“一库三中心”数理分析平台的预测功能使用,并将得到的数据作为后续预警应用部分的数据。
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总结
 
泰州工业在经济发展的过程中呈现着快速发展的趋势,但是在这样的社会背景之下却导致能源消费的不断增加,从所搜集到的数据可以看出,尽管该市区的能源使用效率有所提升,但经济发展对能源的依赖依然有增无减。因此,本论文拟建立政府能效监测预警体系做到能效危机早知道,早预防,从而达到为政府决策提供参考建议的目的。
(1)“一库三中心”应用系统功能强大,为泰州供电公司提供了地区社会经济、行业发展状况、电网运行、国际能源等海量数据,为泰州公司进行电力相关的数据挖掘,数据分析,决策辅助提供了强大的处理、分析与决策工具,为泰州供电公司进行政府能效监测预警体系研究给予了很大的帮助。
(2)本论文提出的能效监测预警体系,通过对重要能效指标单位 GDP 能耗的影响因素分析,找出影响的因素,以这些因素作为体系的指标来源,接着,通过从阈值临界值计算,权重的确定,警限分值的确定这三个角度出发进行研究,最终得到一套完整的政府能效监测预警体系。
(3)本论文在构建好预警体系之后,利用泰州地区 2014 年 1 月-2015 年 12 月的实际指标数据,利用以构建好的模型进行预警分析,将得到的结果与实际情况进行比较,发现模型对未来危机进行正确预警的概率超过 8 成,具有相当高的参考价值。
(4)利用“一库三中心”平台的时间序列分析对未来数据进行预测,在此预测结果的基础上,应用本论文以构建模型对 2017 年 1 月-2017 年 3 月进行分析,得到相应的信号灯警示结果。以此达到本论文对未来能效进行预警的目的。
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参考文献(略)
(责任编辑:gufeng)
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