Вплив шуму на рекурентні діаграми енергоспоживання металургійного підприємства
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.309790Ключові слова:
рекурентний аналіз, мережевий трафік, часовий ряд, рекурентна діаграма, енергоспоживання, нелінійна динаміка, металургіяАнотація
Найпоширенішою проблемою, з якою стикаються сучасні металургійні підприємства, є підвищення їх енергоефективності, яка базується на основі управління енергозберігаючими проєктами. У роботі розглянуто питання аналізу впливу зовнішнього шуму на рекурентні діаграми на основі короткострокових часових рядів добового енергоспоживання металургійного підприємства. Об’єктом даного дослідження є короткі часові ряди енергоспоживання металургійного підприємства. В якості даних використані часові ряди енергоспоживання ПрАТ «Електрометалургійний завод «Дніпроспецсталь» (Україна) за 2018–2021 рр. Предметом дослідження є метод рекурентних діаграм коротких часових рядів.
В процесі дослідження було використано методи аналізу коротких часових рядів на основі рекурентного аналізу для дослідження характеристик стану системи на прикладі металургійного підприємства. Проведено аналіз впливу зовнішнього шуму на рекурентні діаграми короткострокових хаотичних часових рядів, що виконано за допомогою розробленого програмного забезпечення в середовищі Matlab для побудови рекурентних діаграм енергоспоживання металургійного підприємства.
В роботі вирішено наступні завдання: розроблено програмне забезпечення для побудови рекурентних діаграм у пакеті Matlab з можливістю аналізу зміни величини кількісних показників рекурентних діаграм під впливом різного рівня зашумленості часових рядів.
Отримані результати рекомендовано використовувати для характеристики стану системи та аналізу впливу зовнішнього шуму. Практична цінність виконаної роботи зумовлена доведеною корисністю рекурентного аналізу для оцінювання споживання електроенергії та вдосконаленням моделювання цього процесу, що дозволить підвищити точність прогнозування майбутньої динаміки, перевіреної емпіричними даними.
Посилання
- Kiiko, S. H. (2021). Metodolohiia predyktyvnoi adaptatsii upravlinnia portfeliamy proektiv enerhozberezhennia na metalurhiinykh pidpryiemstvakh. Doctoral dissertation; Pryvatne aktsionerne tovarystvo «Elektrometalurhiinyi zavod «Dniprospetsstal» im. A. M. Kuzmina».
- Eckmann, J.-P., Kamphorst, S. O., Ruelle, D. (1987). Recurrence Plots of Dynamical Systems. Europhysics Letters (EPL), 4 (9), 973–977. https://doi.org/10.1209/0295-5075/4/9/004
- Dotsulenko, P. A. (2013). Novi metody analizu ta prohnozuvannia chasovykh riadiv na finansovykh rynkakh. Available at: http://www.rusnauka.com/13_EISN_2013/Economics/4_136384.doc.htm Last accessed: 11.02.2024
- Marwan, N. (2007). Software. Programmes. Commandline Recurrence Plots.
- Zbilut, J. P., Webber, C. L. (2007). Recurrence quantification analysis: introduction and historical context. International Journal of Bifurcation and Chaos, 17 (10), 3477–3481. https://doi.org/10.1142/s0218127407019238
- Marwan, N. (2008). A historical review of recurrence plots. The European Physical Journal Special Topics, 164 (1), 3–12. https://doi.org/10.1140/epjst/e2008-00829-1
- Zou, Y., Romano, M. C., Thiel, M., Marwan, N., Kurths, J. (2011). Inferring indirect coupling by means of recurrences. International Journal of Bifurcation and Chaos, 21 (4), 1099–1111. https://doi.org/10.1142/s0218127411029033
- Thiel, M., Romano, M. C., Kurths, J., Meucci, R., Allaria, E., Arecchi, F. T. (2002). Influence of observational noise on the recurrence quantification analysis. Physica D: Nonlinear Phenomena, 171 (3), 138–152. https://doi.org/10.1016/s0167-2789(02)00586-9
- Zhou, Y., Zhu, R., Zhao, H., Zuo, X. (2022). Influence of noise on wear fault diagnosis based on recurrence plot. Measurement, 205, 112158. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2022.112158
- Garcia-Ochoa, E. (2020). Recurrence plots: A new methodology for electrochemical noise signal analysis. Journal of Electroanalytical Chemistry, 864, 114092. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2020.114092
- Kyselev, V. B. (2007). Opredelenye stabylnosty traektoryy protsessa v fazovom prostranstve pry pomoshchy rekurrentnoho analyza. Nauchno-tekhnycheskyi vestnyk ynformatsyonnikh tekhnolohyi, 6 (40), 121–130.
- Ramdani, S., Bouchara, F., Lesne, A. (2018). Probabilistic analysis of recurrence plots generated by fractional Gaussian noise. Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 28 (8), 92–121. https://doi.org/10.1063/1.5030522
- Eckmann, J.-P., Kamphorst, S. O., Ruelle, D. (1987). Recurrence Plots of Dynamical Systems. Europhysics Letters (EPL), 4 (9), 973–977. https://doi.org/10.1209/0295-5075/4/9/004
- Webber, C. L., Zbilut, J. P. (1994). Dynamical assessment of physiological systems and states using recurrence plot strategies. Journal of Applied Physiology, 76 (2), 965–973. https://doi.org/10.1152/jappl.1994.76.2.965
- Kot, M. (2001). Elements of Mathematical Ecology. Cambridge: Cambridge University, 648. https://doi.org/10.1017/cbo9780511608520
- Bakurova, A., Divocha, I., Kiyko, S., Yuskiv, O. (2023). Recurrent analysis of energy consumption of a metallurgical enterprise. Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, 1 (23), 14–24. https://doi.org/10.30837/itssi.2023.23.014
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Anna Bakurova, Olesia Yuskiv
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
