Gas Nominatoren
Die Verordnung über die Organisation des Erdgasmarktes hat für Lieferanten im Vertriebssystem der Republik Kroatien wesentliche Änderungen eingeführt. Die grundlegende Änderung ist die Einführung der Nominierung oder Lieferung des prognostizierten stündlichen Gasverbrauchs für den nächsten Gastag. Duplico hat in Zusammenarbeit mit der PTMG und der Fakultät für Elektrotechnik in Zagreb eine Anwendung entwickelt, um solche Nominierungen auf der Basis neuronaler Netze vorzunehmen.
Abbildung 1. Bildschirm mit den prognostizierten meteorologischen Bedingungen von morgen
Neuronale Netze haben die Eigenschaft eines universellen linearen Approximators, benötigen eine relativ kleine Menge an historischen Daten und sind in der Lage, sich anzupassen, wodurch Probleme aufgrund von Erdgasverbrauch, geringen Mengen von historischen Daten, erhöhten Benutzern und möglichen Reduktionen eliminiert werden.
Positionen für Gasverbrauchablesung
Da die Vertriebsgebiete eines einzelnen Lieferanten nach den Messeinheiten des Transportsystembetreibers aufgeteilt sind, müssen an diesen Stellen Messungen des Gasverbrauchs durchgeführt werden. Dies gewährleistet die Vergleichbarkeit von Messungen mit diesen Lieferanten und erleichtert die Verarbeitung der empfangenen Daten für den Eintritt in das Nominierungssystem.
Der Verbrauch von Erdgas durch Großverbraucher, meist Industrieanlagen, hängt in erster Linie vom Produktionsstandpunkt ab und kann nicht mit vorhersehbaren Faktoren des Erdgasverbrauchs verknüpft werden.
Da die Vertriebsgebiete eines einzelnen Lieferanten nach den Messeinheiten des Transportsystembetreibers aufgeteilt sind, müssen an diesen Stellen Messungen des Gasverbrauchs durchgeführt werden. Dies gewährleistet die Vergleichbarkeit von Messungen mit diesen Verkehrssystembetreibern und erleichtert die Verarbeitung der empfangenen Daten für den Eintritt in das Nominierungssystem.Der Verbrauch von Erdgas durch Großverbraucher, meist Industrieanlagen, hängt in erster Linie vom Produktionsstandpunkt ab und kann nicht mit vorhersehbaren Faktoren des Erdgasverbrauchs verknüpft werden. Deswegen wird jedem Grossverbraucher ein Zähler montiert der täglich an den großen Verbraucher und Lieferanten stündliche Verbrauchsdaten liefert.
Abbildung 2. Nominierungsbildschirm
Daten Download-Methode
Messwertübernahme von Zellenund Messungsreduktionsstellen werden mit hilfe von Telemetriezellen gemessen, die die Möglichkeit haben, mit den statischen IP-Adressen jeder einzelnen Zelle eine Verbindung zu einem geschlossenen VPN-Netzwerk herzustellen. Die Konnektivität innerhalb des VPN-Netzwerks wird durch das GPRS / UMTS-Netz von Mobilfunkbetreibern erreicht, wodurch die Installation teurer Telekommunikationsgeräte vermieden und eine sichere, schnelle und kostengünstige Datenübertragung erreicht wird
Für die erfolgreiche Gestaltung der Nominierung ist es notwendig, die meteorologischen Bedingungen zu kennen, die bei einer bestimmten Ablesung des Erdgasverbrauchs herrschten. Aus diesem Grund wird im Liefergebiet eine automatisierte Wetterstation an das VPN-Netzwerk angeschlossen und stündlich an die Leitwarte gesendet. Die verfügbaren meteorologischen Daten sind:
– Lufttemperatur
– Relative Luftfeuchtigkeit
– Windrichtung
– Windgeschwindigkeit
– Niederschlagsmenge
– Wohlbefinden
– Bewölkung
Einflussfaktoren auf den Gasverbrauch
Erdgasverbrauch ist ein System, dessen Dynamik von meteorologischen Daten, Wochentage, Saisonalität und dem Wachstum oder Rückgang der Anzahl der Benutzer abhängt.
Von den meteorologischen Daten, die von einer automatischen meteorologischen Station gemessen werden, hat der größte Einfluss auf den Gasverbrauch Temperatur, weniger Niederschlag, Bewölkung, Windgeschwindigkeit- und Richtung. Abhängig vom geografischen Gebiet, in dem sich der Lieferant befindet, und von der Jahreszeit gehen unterschiedliche meteorologische Größen verloren oder verlieren an Bedeutung.
Beschreibung des Nominierungssystems
Das Nominierungssystem besteht aus fünfzig neuronalen Netzen, Polynomfunktionen und einer Reihe von Fuzzy-Regeln zur Entscheidungsfindung.
Abbildung 3 zeigt einen Bildschirm, auf dem eine mögliche historische Analyse der Verbrauchs- und Temperaturanalyse mit der Nominierung und Prognosen für den nächsten Tag in Abhängigkeit von den erforderlichen Kriterien verglichen wird. Die Anzeigekriterien werden vom Benutzer im Menü in der Tabelle oben links auf dem Bildschirm ausgewählt.
Abbildung 3. Verbrauchsanzeige
Nach dem Vergleich der berechneten und prognostizierten meteorologischen Daten mit den historischen Verbrauchs- und Wetterbedingungen kann der Benutzer die Nominierungen manuell ändern und sie aufgrund der Erfahrung und des möglichen außergewöhnlichen Verbrauchs (Einbeziehung der Asphaltdecke) als endgültig akzeptieren.
Abbildung 4. Anzeige mit vom Benutzer geänderten Benennungen
Die meteorologischen Daten, die von einer automatischen meteorologischen Station gesammelt werden, werden in einer Datenbank gespeichert, auf die durch den in 3 gezeigten Bildschirm zugegriffen werden kann. Es ist auch möglich, eine elementare statistische Analyse der Daten in dem gewünschten Zeitintervall durchzuführen, wie in 5 gezeigt.
Abbildung 5. Visualisierung von meteorologischen Datenarchiven mit statistischer Analyse
Abbildung 6 zeigt eine Darstellung von Verbrauchsarchiven und -nominierungen, die für die Analyse und Anpassung des Nominierungssystems weiter verwendet werden können.
Abbildung 6. Zeigt das Archiv für Nominierung und Verbrauch
Ansicht der erzielten Ergebnisse
Die folgenden Abbildungen zeigen Ergebnisse vom prognostizierten Gasverbrauch für die Winter- und Sommersaison am Verteiler PLIN VTC.
Ergebnisse für den Wintertag
Die folgenden Bilder zeigen Nominierungen und meteorologische Bedingungen sowie Abweichungen von den tatsächlichen Werten für den 19.2.2010. Nur Temperaturen wurden von den meteorologischen Parametern bei der Gestaltung dieser Nominierungen verwendet. Der Grund dafür ist eine sehr kleine Datenbank historischer Daten, die bis zum 19.2.2010 gesammelt wurden und Daten nur für die letzten siebzig Tage enthielt. Trotz so geringer Datenmengen wurde eine zufriedenstellende Genauigkeit bei der Erstellung von Nominierungen erreicht. In diesem Fall betrug die tägliche Nominierung 4431 m3 und der tatsächliche Verbrauch betrug 4377 m3, was einem Fehler von 54 m3 oder 1,2% und einem durchschnittlichen Stundenfehler von 4,7% entspricht.
Abbildung 7- Anzeige des nominalen und tatsächlichen Stundenverbrauchs für den 19.2.2010. mit prozentualen Abweichungen
Abbildung 8. Diagramm der gemessenen und prognostizierten Temperaturen für den 19.2.2010.
Ergebnisse für den Sommertag
Im Folgenden finden Sie eine Beschreibung der nominalen und tatsächlichen Stundenverbrauchs für 08/07/2010 mit prozentualen Abweichungen.
Abbildung 9. Angezeigter nominaler und tatsächlicher Stundenverbrauch für den 08.07.2010 mit prozentualen Abweichungen
Abbildung 10. Diagramm der gemessenen und prognostizierten Temperaturen für den 8.7.2010.
Im Sommer sinkt der tägliche Verbrauch auf ein Zehntel des Winterverbrauchs, und seine Abhängigkeit von der Tageszeit und dem Faktor Mensch gewinnt mehr an Bedeutung als die Temperatur. Zu solch niedrigen Stundenverbrauch gibt es ein Problem der genauigkeit des Nominierungssystems. Bei einem Stundenverbrauch von nur 10 m3 kann unsere Nominierung beispielsweise 12 m3 betragen. Absolut, dies ist ein kleiner Fehler von nur 2 m3, aber es ist relativ groß 20%. Unter solchen Bedingungen ist ein Stundenfehler von weniger als 10% im Laufe des Tages praktisch unmöglich. Die Differenz von 2 m3 kann von nur wenigen Haushalten entstehen, indem Erdgas für Zwecke verwendet wird, die nicht direkt mit den Eingangsparametern in Verbindung gebracht werden können (z. B. Kochen oder Braten).
Für den 8.7.2010. ein Tagesverbrauch von 522 m3 wurde mit einem Nennwert von 527 m3 erreicht, was eine Differenz von 5 m3 oder 1% ergibt. Der durchschnittliche Stundenfehler betrug 10,4%.
Unter den Bedingungen eines niedrigen Erdgasverbrauchs, der von vielen Vertriebsgebieten in der Republik Kroatien dominiert wird, hat der Plan für die Nominierung des geplanten Erdgasverbrauchs gute Ergebnisse gezeigt. Die Hauptprobleme, die bei der Gestaltung des Nominierungsprogramms auftraten, waren kleine oder keine Archive historischer meteorologischer Daten über den Erdgasverbrauch und die Bedingungen, unter denen dieser Verbrauch stattfand. Aus diesem Grund ist es notwendig, die Daten zu sammeln und das Archiv zu erstellen, bevor das Nominierungsprogramm gestartet wird. Bei einem niedrigen Verbrauch im System, insbesondere im Sommer, haben Verbraucher die nicht gross sind aber in Summe mehr verbrauchen einen erheblichen Einfluss auf den Verbrauch, aber sie haben einen großen Verbrauch im Vergleich zum Haushaltsverbrauch. Solche Verbraucher sind hauptsächlich Asphaltbasen und Trockner.
Die Erfahrung hat daher gezeigt, dass das Progremm die Nominierung von geplantem Erdgasverbrauch nicht als fertiges Paket auf dem Markt gekauft werden kann, sondern eine enge mehrjährige Zusammenarbeit zwischen den Projektleitern des Nominierungsprogramms und den Nutzern erforderlich ist, um die Vielfalt und Besonderheiten des beobachteten Programms zu definieren, zu sehen und in das Programm aufzunehmen.
