РЕКУРЕНТНИЙ АНАЛІЗ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ МЕТАЛУРГІЙНОГО ПІДПРИЄМСТВА
DOI:
https://doi.org/10.30837/ITSSI.2023.23.014Ключові слова:
рекурентна діаграма; енергоспоживання; часовий ряд; нелінійна динамікаАнотація
Предметом дослідження є моделі та методи для короткострокового прогнозування енергоспоживання в енергосистемах на основі рекурентного аналізу часових рядів. Мета роботи – рекурентний аналіз часових рядів енергоспоживання металургійного підприємства та розроблення програми в середовищі Matlab для автоматизації обчислень і експериментальне випробування доступної інформації ПрАТ "Електрометалургійний завод "Дніпроспецсталь" ім. А. М. Кузьміна". Виконані такі завдання: розглянуто метод побудови рекурентних діаграм та їхній кількісний аналіз; побудовано модель часового ряду та фазової траєкторії часового ряду для візуалізації зміни енергоспоживання протягом доби; розроблено програмне забезпечення для побудови рекурентних діаграм у пакеті Matlab. Використано метод аналізу часових рядів на основі рекурентного аналізу для дослідження характеристик стану системи на прикладі металургійного підприємства. Здобуті результати: розроблено програмне забезпечення в середовищі Matlab для короткострокового прогнозування енергоспоживання в енергосистемах; розраховано кількісні показники, що можна застосовувати для характеристики стану системи й аналізу енергоспоживання в міжсезоння. Висновки: у процесі дослідження розроблено програмне забезпечення для побудови та кількісного аналізу рекурентних діаграм у пакеті Matlab, за допомогою якого виявлено закономірності та отримано інформацію про властивості досліджуваної системи. З огляду на аналіз середніх значень кількісних мір у міжсезоння за 2018–2021 рр. можна бачити, що літній період визначається більшою передбачуваністю, а також значно вищим показником затримки, який характеризує середній час, коли система може залишитися в більш-менш незмінному стані. Реальними результатами підтверджено користь застосування методу рекурентного аналізу для оцінювання споживання електроенергії, а також ефективнішого моделювання цього процесу, що може сприяти більш точному прогнозуванню його майбутньої динаміки.
Посилання
References
Mazur V. L. (2010), Metallurgy of Ukraine: camp, competitiveness, prospects, Metallurgical and mining industry, Vol. 2, P. 12–16.
Kiyko S. G. (2021), Methodology of predictive adaptation of energy saving project portfolio management at metallurgical enterprises. – Qualification of scientific work on the rights of a manuscript. Dissertation for the degree of doctor of technical sciences for the specialty 05.13.22 – project management and programs. – Private joint-stock company "Electrometallurgical plant "Dniprospetsstal" named after A. M. Kuzmin", Zaporizhzhya, 420 p.
New methods of analysis and forecasting of hourly series in financial markets, available at: // http://www.rusnauka.com/13_EISN_2013/Economics/4_136384.doc.htm (last accessed: 11.04.2022).
Eckmann, J., Kamphorst, S., Ruelle (1987), Recurrence Plots of Dynamical Systems. Europhysics Letters, No. 4 (9), P. 973 – 977.
Butko M. (2021), Model of thematic interpretation of view images, Innovative technologies and scientific solutions for industries, No. 2(16), P. 5 – 11. DOI: https://doi.org/10.30837/ITSSI.2021.16.005
Zou Y., Romano MC., Thiel M., Marwan M., Kurths J. (2011), Inferring direct coupling by means of recurrences, International Journal of Bifurcation and Chaos, Vol. 21, No. 21 (4), P. 1099 – 1111. DOI: 10.1142/S0218127411029033
Thiel M., Romano MC., Kurths J., Rolfs M., Klieg R. (2008), Generating surrogates from recurrences. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical & Engineering Sciences, No. 366, P. 545 –557.
Piskun O.V. (2011), Peculiarities of using recurrent charts and recurrent quantitative analysis for the study of financial time series, Financial space, No. 3 (4), P. 111 – 118.
Vasyuta K. S., Tansyura O. B., Revin O. V. (2013), Development of radio signal detection methods in radio engineering systems using recurrent analysis, Science and technology of the Air Force of the Armed Forces of Ukraine, No. 2 (11), P. 135 – 139.
Kiselev V. B. (2007), Determining the stability of the process trajectory in the phase space with the help of recurrent analysis, Scientific and technical bulletin of information technologies, mechanics and optics of SPbSU ITMO, No. 6 (40), P. 121 – 130.
Kaminsky R.M., Runner G.V. (2015), Construction of recurrent charts of short time series using MS Excel, Bulletin of Lviv Polytechnic National University, No. 2 (82), P. 152 – 161.
Takens F. (1981), Detecting strange attractors in turbulenc. Dynamical Systems and Turbulence. Lecture Notes in Mathematics, edited by D.A. Rand L.S. Young. Heidelberg: Springer-Verlag, 366 p.
Kirichenko L.O., Kobytskaya Yu.A., Demyna N.A. (2015), Analysis and recognition of realizations of signals possessing fractal properties, Bionics of intelligence, No. 1 (84), P. 49 – 56.
Marwan N., Romano M. C., Thiel M., Kurths J. (2007), Recurrence Plots for the Analysis of Complex Systems, Physics Reports, 438 p.
Choi J. M., Bae B. H., Kim S. Y. (1999), Divergence in perpendicular recurrence plot; quantification of dynamical divergence from short chaotic time series, Physics Letters A, No. 26 (4 – 6), P. 299 – 306.
Bakurova A.V., Divocha I.O., Kiyko S.G., Yuskiv O.I., Recurrent analysis of energy consumption of a metallurgical enterprise, Science Week 2022: annual scientific-practical conf. teachers, scientists, young scientists, post-graduate students and students of higher education of Zaporizhzhya Polytechnic National University, April 18–22, 2022, P. 884 – 886.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Anna Bakurova, Iryna Divocha, Sergiy Kiyko, Olesia Yuskiv
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License (CC BY-NC-SA 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо не комерційного та не ексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису опублікованої роботи, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
