Проектирование программного обеспечения для прогнозирования расхода электроэнергии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В разработанном проекте представлена модель программного обеспечения для прогнозирования расхода электроэнергии.

Целью дипломного проекта является разработка модели программного обеспечения для краткосрочного прогнозирования расхода электроэнергии в условиях малых объемов информации.

В рамках работы решаются следующие задачи:

- анализ и классификация существующих автоматизированных систем поддержки принятия решения при краткосрочных прогнозах электроэнергии;

- разработка эффективной модели прогноза расхода электроэнергии;

- проектирование с использованием методов системного анализа структуры базы данных, обеспечивающей хранение и использование данных для прогноза расхода электроэнергии;

- разработка комплекса программного обеспечения, реализующего автоматизацию следующих операций: внесение, редактирование, удаление данных и прогноз расхода электроэнергии;

- проверка адекватности разработанной модели и программного обеспечения.

Прогнозирование режимных параметров и технико-экономических показателей является одной из важных задач, как при планировании, так и при ведении текущих режимов электроэнергетической системы. Цена ошибок прогнозирования и планирования становится все более высокой. Оценочные расчеты, проводимые для энергообъединения Беларуси с уровнем месячного потребления около 1500 млн. кВтч, показали, что улучшение качества прогнозирования только месячного расхода на 0,1% способно в настоящих условиях снизить затраты на оплату электроэнергии на 3-5 млн. рублей в год.

Еще больший эффект приносит уточнение краткосрочного и оперативного прогноза графиков потребления мощности.

Таким образом, минимизация ошибок прогнозирования, а так же создание такого программного обеспечения, которое позволит использовать малый объем информации, является актуальной задачей.

Для решения поставленной задачи в работе были использованы методы математической статистики, технология построения реляционных баз данных.

1. Анализ предметной области

1.1 Описание предметной области

программный прогнозирование интерфейс пользователь

Прогнозирование - это оценка будущего на основе глубокого анализа тенденций развития социально экономических явлений и их взаимосвязей. Процесс прогнозирования предполагает выявление возможных альтернатив развития в перспективе для обоснованного их выбора и принятия оптимального решения.

Прогнозирование ведется на основе использования широкого спектра информации. Первоначальный этап прогнозирования всегда связан с анализом временных рядов, который позволяет охарактеризовать закономерность изменения явления во времени.

Временной ряд называется также рядом динамики и представляет собой ряд последовательно расположенных во времени числовых значений соответствующего показателя. Он состоит из двух элементов:

- периода времени, за который или по состоянию на который приводятся числовые значения;

- числовых значений того или иного показателя.

По характеру отображения динамики временные ряды делятся на моментные и интервальные. Уровни моментных рядов динамики характеризуют объекты изучения по состоянию на определенный момент времени. Уровни интервальных рядов динамики характеризуют явления за определенный промежуток, интервал времени: расход энергии за год.

Прогнозирование и является важнейшим рычагом эффективного использования производственных фондов. В настоящее время уделяется внимание совершенствованию системы прогнозирования. В соответствии с этим усиливается роль технико-экономических показателей, расширяется

самостоятельность предприятий с одновременным укреплением централизованного руководства прогнозированием, усиливается значение

экономического стимулирования. Все это направлено на решение главной проблемы - достижения в интересах общества наибольших результатов при наименьших затратах трудовых и материальных ресурсов.

Основная цель плановых расчетов заключается в увязке народнохозяйственной потребности в электрической и тепловой энергии с производственными возможностями и ресурсами энергетических предприятий. В целях разработки научно обоснованных проектов развития электрической сети и нагрузки на нее требуется прогнозирование расхода электроэнергии. Прогнозирование характеризуется определенной иерархичностью во времени, которая определяется назначением расчетов на различные по длительности периоды. Экстраполяция - это не окончательный прогноз, но один из его вариантов. Период, на который дается оценка будущего, называется периодом упреждения.

По времени упреждения прогнозы классифицируются на:

- долгосрочные (свыше 5 лет);

- среднесрочные (1 - 5 лет);

- краткосрочные (до 1 года);

- оперативные (до 1 месяца).

Различаясь по периоду упреждения, прогнозы одновременно различаются по своему содержанию, информационной базе и по методам, используемым для прогнозирования. Оперативный прогноз предполагает, что в течение месяца не произойдет существенных изменений в деятельности предприятия. Прогнозные оценки основываются на изучении тенденции временного ряда, предполагая ее стабильной. Краткосрочный прогноз также основан на количественных изменениях в объекте исследования по данным одного динамического ряда.

Среднесрочный и долгосрочный прогнозы базируются не только на количественных, но и на качественных изменениях в объекте и требуют комплексного исследования на основе системы рядов динамики

экономической ситуации, которая может сложиться в будущем. Именно эти прогнозы должны учитывать разные варианты развития объекта в перспективе и тем самым предусматривать активное воздействие человека на конкретные оценки прогноза о состоянии объекта в будущем.

При прогнозировании возможны два подхода:

- изыскательный - поисковый прогноз;

- нормативный - нормативно-целевой прогноз.

Поисковые прогнозы основаны на анализе рядов динамики (изучения предыстории развития) и выдвижении гипотезы о сохранении тенденции и механизма формирования явления. Поисковые прогнозы - это, по сути, экстраполяционные прогнозы, в которых используются методы тенденции.

Нормативные прогнозы, предполагают, что исходя из целевой установки, определяются нормы, которые должны действовать в будущем. Сначала задается уровень явления на дальнейшую перспективу, а затем строят прогнозы на ближайшее время. Нормативные прогнозы могут использоваться при прогнозировании расхода электроэнергии. Прогноз строится на основе залаженных в него норм потребления энергии. Дается оценка степени удовлетворения потребности в энергии в текущий и прошедший периоды времени, и проводятся расчетные оценки, как должен меняться расход энергии, чтобы к концу периода ее величина достигла соответствующего норматива. Для этого используется система технического учета электропотребления на предприятии и отлаженная автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУТП). Наличие двух данных систем дает возможность приступить к созданию автоматизированной системы составления графиков планового потребления (АСГПП).

Функции такого комплекса должны быть достаточно разнообразными:

- автоматизированное составление плановых графиков (начиная от месячного плана выпуска продукции и заканчивая графиком планового

почасового потребления);

- контроль исполнения плановых графиков;

- расчет предварительного прогноза;

- автоматический выбор необходимых мер для компенсации возникших отклонений;

- составление рекомендаций по объему и предельной цене покупки и продажи электроэнергии на рынке отклонений (после введения рынка системного оператора, на котором будут торговать такими отклонениями).

1.2 Анализ существующих технических решений

На данный момент существует два программных продукта для прогноза электроэнергии. Это программный комплекс «Энергостат», который разработан в ВНИИ энергетики и программный комплекс «Прогноз БР». Отсутствие необходимого объема статистики по расходу электроэнергии на некоторых предприятиях не позволяет использовать программу «Энергостат». Переход к рыночным отношениям в энергетике и образование новых субъектов рынка не позволяет использовать статистику, которая велась на бумажных носителях.

Программный продукт «Энергостат», отличается своей универсальностью и большим набором функций по прогнозированию расхода электроэнергии, тепловой энергии предприятий и отдельных потребителей, нагрузки станций и агрегатов, перетоков мощности, тарифов на электроэнергию, нагрузок узлов и районов расчетных схем.

Стоимость данного продукта является высокой, что не позволяет опробовать его на данных энергосистемы, а сравнение результатов прогноза с другими системами не имеет смысла, так как каждая энергосистема имеет свою специфику. Например, в Могилевской области потребление не превышает 700-800 мегаватт и в основном состоит из нагрузки потребительского сектора, что делает процесс изменения нагрузки более непредсказуемым по сравнению с энергосистемами, где большую часть потребления составляет промышленный сектор.

На предприятиях и организациях Могилевской области часто прогнозирование ведут, используя методику «ручной прогноз». На основе данных расхода за прошлые года, с поправкой коэффициента влияния температуры, а так же опыта эксперта формировался прогноз на сутки и год вперед.

Оптимально решить поставленную задачу для прогнозирования расхода электроэнергии позволяет задача «План-1». Она производит расчет годового плана расхода электрической энергии и предназначена для составления предложений по годовому плану расхода электроэнергии энергосистемой и входящими в нее электростанциями. Задача «План-1» состоит из нескольких самостоятельных модулей: библиотеки исходных данных долгосрочного прогнозирования, расчета оптимального суточного режима работы предприятия по активной мощности, расчета прогнозируемых величин.

Процесс составления годового плана расхода электрической энергии идет от суток к месяцу, кварталу, году. Последовательно находятся мощность каждого оборудования и соответствующая этому мощность для каждого характерного месяца. Определяется коэффициент загрузки оборудования, прогнозируемый расход электроэнергии в каждом месяце и по всем характерным месяцам находятся суммарные расходы электроэнергии. Суммированием находятся месячные и годовые расходы.

Программа учитывает при прогнозировании факторы, изменяющие электрическую нагрузку в пределах месяца и в течение года (изменение состава работающего оборудования и внедрения нового, метеорологических условий, изменение относительных приростов и потерь активной мощности).

1.3 Анализ средств реализации

Объектно-ориентированный подход к проектированию больших программных систем в последнее время стал безусловным стандартом, поскольку способствует лучшей управляемости проектом на всех стадиях разработки, тестирования и внедрения. Все большее развитие получают языки программирования с объектно-ориентированными возможностями. Одними из наиболее распространенных языков являются С++ и Delphi.

Язык C++ стал популярным благодаря тому, что он полностью унаследовал и расширил возможности языка Си, который до сих пор часто используется в задачах системного программирования и не является объектно-ориентированным. Основным недостатком С++ является то, что он не имеет встроенных средств ввода - вывода, подобно языку Delphi. Эти средства реализованы в библиотеках.

На сегодня Delphi является одним из самых распространенных средств создания приложений баз данных. Простота, удобная работа со строками и динамическими массивами, быстрота в компиляции, огромное количество готовых шаблонов форм, компонентов (nonVCL, VCL), модулей, библиотек (DLL), естественность языка и эффективность (большая производительность и относительно небольшие размеры) создаваемых с ее помощью программ сделали Delphi незаменимым средством разработки программ для доступа к базе данных.

Язык Delphi сконструирован в объектно-ориентированном стиле. Но основное достоинство Delphi состоит в том, что здесь реализованы идеи визуального программирования. Среда визуального программирования превращает процесс создания программы в приятное и легко понимаемое конструирование приложения из большого набора графических и структурных примитивов.

От Visual Basic язык Delphi отличают строгая типизированность, позволяющая компилятору еще на этапе компиляции обнаружить многие ошибки, создавать быстрые и относительно компактные программы, а также средства работы с указателями.

Для разработки программного обеспечения использовалась объектно-ориентированная среда программирования Delphi 7, для создания Web-страницы, отвечающей за хранение конечных результатов по программе - язык Html.

2. Постановка задачи

2.1 Характеристика комплекса решаемых задач

Процесс планирования носит характер прогноза. Методы прогнозирования разнообразны и основываются на экстраполяции, то есть получении оценок для будущего на основе информации о прошлом и настоящем.

Целью дипломного проекта является разработка модели программного обеспечения для краткосрочного прогнозирования расхода электроэнергии в условиях малых объемов информации.

Математическое моделирование задач прогнозирования позволяет совершенствовать систему планирования и открывает широкие возможности

автоматизации этих расчетов. Рассмотрим прогнозирование для расхода электрической энергии. Эта задача решается с использованием различных методов, содержание которых определяется в основном заблаговременностью и достоверностью прогноза. Наибольшее распространение нашел метод прогнозирования по коэффициентам роста, который осуществляется перенесением величины с прошлых периодов на будущие. Если известен коэффициент, учитывающий изменения мощности за год предшествующий и текущий, то прогноз на Т-й год будет:

Э_т = Р_ф.расч (1 + h(t_пр - t_ф)), (1)

где Р_ф.расч. - фактическая расчетная мощность за прошедший год;

h - коэффициент, учитывающий изменения температуры наружного воздуха: h = 0 в летний период (июнь, июль, август), когда температура больше 18 ъС не приводит к изменению нагрузки, h ? 0,002…0,003 для дней месяцев, предшествующих отопительному сезону (середина сентября - середина октября), и дней месяцев после окончания отопительного сезона

(середина апреля - середина мая), h ? 0,005 для остальных суток года;

tпр - прогнозируемая температура наружного воздуха;

tф - фактическая температура воздуха прошлого периода.

причем

Р_ф.расч. = Р_ф * h₂ + ?Р_нов., (2)

где Р_ф - фактическая расчетная мощность, имевшая место в прошлом году;

h₂ - коэффициент, учитывающий изменение мощности за год: h₂ ‹ 1,0 при снижении мощности, h₂ ›1,5 при росте мощности;

?Р_нов - прогнозируемая мощность на следующий год.

Метод прост, но не всегда удовлетворителен по точности в виду того, что результат прошедшего периода (h₂ - коэффициент, учитывающий изменение мощности за год) переносится на будущий без каких-либо уточнений.

Целевую функцию программного обеспечения для прогнозирования расхода электроэнергии можно представить в следующем виде:

Ф = F (D_инф., T_обр., Т_пол., N_сист.), (3)

D_инф. > max,

T_обр. > min,

Т_пол. > min,

N_сист. > max,

где D_инф. - достоверность информации;

T_обр. - время, в течении которого будут обрабатываться данные;

Т_пол. - трудоемкость получения результатов прогнозирования;

N_сист. - надежность системы.

В качестве минимальной конфигурации аппаратных и программных средств, для функционирования данной программы может выступать персональный компьютер со следующими характеристиками и установленным программным обеспечением:

- процессор класса Intel Pentium/300;

- 100 МБ свободного пространства на жестком диске;

- 256 Мбайт оперативной памяти;

- монитор SVGA с разрешением 1024 на 768 точек;

- печатающее устройство типа принтер;

- мышь и клавиатура;

- операционная система Microsoft Windows XP;

- для создания Web - приложений программное обеспечение Macromedia Dreamweaver MX;

- для работы с графикой: Abode Photoshop 7.0;

- для работы с базами данных: Delphi 7.

2.2 Входные данные

В данном дипломном проекте разработана математическая модель, реализованная в Borland Delphi 7 и представляющая собой базу данных для прогнозирования расхода электроэнергии и программный продукт для расчета выходных данных.

В поля основной таблицы при прогнозировании на основе информации предприятия заносится: коэффициент загрузки оборудования, фактическая расчетная мощность за прошедший год, прогнозируемая мощность на следующий год, фактическая температура воздуха прошлого периода, прогнозируемая температура наружного воздуха и коэффициент, учитывающий изменение мощности за год.

Дополнительные таблицы, составленные заранее и подлежащие изменению и дополнению, содержат: тип и количество оборудования, потребляемую мощность кВтч, наименование предприятия, адрес предприятия, наименование отдела и коэффициент, учитывающий изменения температуры наружного воздуха. Загрузка данных в программный комплекс происходит с участием человека.

2.3 Выходные данные

Основным результатом математической модели программного обеспечения для прогнозирования расхода электроэнергии является таблица и отчет прогноза, на основании которых может составляться заявка на расход энергии предприятием на год вперед. Результат прогноза может быть передан в любую учетную систему, используемую на предприятии. Выходная информация отображается на экране монитора.

3. Конструкторская часть

3.1 Разработка информационной модели

Информационная модель включает в себя входную и выходную информацию. Входная информация - данные, передаваемые системе руководителем, а выходная информация отображается в таблице и отчете.

В таблицах приведена структура информационного обеспечения. Таблицы связаны между собой по первичным ключам и индексам.

Первичный ключ - поле или набор полей, однозначно идентифицирующий запись. Значение первичного ключа в таблице базы данных должно быть уникальным.

Сущность индексов состоит в том, что они хранят отсортированные значения индексных полей и указатель на запись в таблице.

Таблица 1 - Коэффициент

Имя поля	Тип поля	Обозначение
#Id	autoincrement	Автоинкрементное поле
Id_month	long	Идентификатор месяца
Indicator	number	Коэффициент, учитывающий изменения температуры наружного воздуха

Таблица 2 - Оборудование

Имя поля	Тип поля	Обозначение
#Id	autoincrement	Автоинкрементное поле
Name_equipment	alpha (100)	Наименование оборудования
Power	number	Потребляемая мощность

Таблица 3 - Предприятие

Имя поля	Тип поля	Обозначение
#Id	autoincrement	Автоинкрементное поле
Name_factory	alpha (100)	Наименование предприятия
Address	alpha (100)	Адрес предприятия

Таблица 4 - Учет оборудования

Имя поля	Тип поля	Обозначение
#Id	autoincrement	Автоинкрементное поле
Id_section	long	Идентификатор отдела
Id_equipment	long	Идентификатор оборудования
Amount	long	Количество оборудования

Таблица 5 - Расход

Имя поля	Тип поля	Обозначение
#Id	autoincrement	Автоинкрементное поле
Id_factory	long	Идентификатор предприятия
Date_of	date	Дата, на которую сняты данные
Current_consumption	number	Фактическая расчетная мощность за прошедший год
Current_temperature	number	Фактическая температура воздуха прошлого периода
Future_consumption	number	Прогнозируемая мощность на следующий год
Future_temperature	number	Прогнозируемая температура наружного воздуха

Таблица 6 - Отдел

Имя поля	Тип поля	Обозначение
#Id	autoincrement	Автоинкрементное поле
Id_factory	long	Идентификатор предприятия
Name_section	alpha (100)	Наименование отдела

3.2 Разработка алгоритма задачи

Рисунок 3.2.1 - Блок - схема поставленной задачи

Разработанное программное обеспечение состоит из следующих процедур:

- процедура просмотра таблиц: расход, коэффициент, оборудование, предприятие, отдел, учет оборудования, закрытие месяца;

- процедура перехода по вкладкам

- процедура просмотра отчета, содержащего спрогнозированные данные.

3.3 Разработка интерфейса пользователя

При прогнозировании расхода электроэнергии были разработаны экранные формы, которые позволили осуществить диалог пользователя с программой. Это обусловлено тем, что большинство информации, представленной в программе, требует ввода данных.

При разработке программного обеспечения внимание уделялось интерфейсу пользователя. В состав пользовательского интерфейса входит: набор задач, которые он решает с помощью системы и визуальный дизайн программы.

Визуальные компоненты предназначены для визуализации записей наборов данных или их отдельных полей и служат основным инструментом разработки пользовательского интерфейса доступа к данным. При разработке интерфейса использовались следующие визуальные компоненты: TDBEdit - компонент представляет собой стандартный однострочный текстовый редактор, в котором отображаются и изменяются данные из поля связанного набора данных; TStringGrid - показывает содержимое полей набора данных в табличном виде, когда записям соответствуют строки, полям - столбцы;

TDBComboBox - отображает текущее значение связанного с ним поля набора данных в строке редактирования, при этом значение поля должно совпадать с одним из элементов разворачивающегося списка; TButton - кнопка, предназначена для реализации команд применить, отмена, закрыть, добавить,

изменить, удалить; TLabel - компонент представляет собой статический текст. С помощью этого компонента на рабочей поверхности формы можно отобразить информацию, сделать пояснения; TMainMenu - этот компонент представляет главное меню формы. Необходимость его в том, что в приложении имеется несколько форм со своими меню, и для упрощения работы целесообразно соединить их в одно и управлять меню из главной формы; TPanel - этот компонент - панель - является несущей конструкцией

для размещения других элементов управления; TGroupBox - панель группировки; TDBImage - предназначен для показа на форме изображения; TDBMemo - компонент представляет собой многострочный редактор текста; TPageControl - набор страниц с вкладками. Страницы в нем могут нести каждая свой набор дочерних компонентов, их можно переключать уже во время разработки. Этот компонент необходим и удобен, потому что на разных страницах располагаются одни и те же компоненты с различными данными.

Вверху формы располагается горизонтальное меню, которое содержит ссылки, нажатие на которые вызывает отображение форм программы. Немного ниже размещается изображение, а в правом углу кнопки сворачивания, разворачивания и выхода из программы. В информационной зоне расположена вся информация и элементы управления при прогнозировании. Зона делится на две части: в одной пользователь вносит данные для прогнозирования, а во второй выводится окончательный результат.

Сценарий диалога, отображающий возможные переходы пользователя по программе, представлены в виде диаграммы последовательностей на рисунке 3.3.1.



Рисунок 3.3.1 - Сценарий диалога, отображающий возможные переходы пользователя по программе

3.4 Разработка программной документации

Каждая программа должна обеспечивать пользователю доступ к справочной системе, содержащей исчерпывающую информацию о программе и о том, как с ней работать.

Программная документация согласно ЕСПД должна содержать:

- Пояснительную записку, выполненную согласно ГОСТ 19.404 - 79 (приведено в приложении А);

- Код программы, выполненный согласно ГОСТ 19.402 - 2000;

- Руководство пользователя, выполненное согласно ГОСТ 19.505 - 79.

В дипломном проекте разработаны алгоритмы работы с программой, структура информационной модели, входной и выходной информации.

4. Тестирование

программный прогнозирование интерфейс пользователь

Тестирование проводится с целью проверки работоспособности программы. Тестирование предполагает следующую последовательность действий:

- вводятся команды пользователя;

- проверяется работоспособность системы;

- выводятся результаты проверки системы.

Исходные данные почти всегда содержат погрешности, как случайные, так и систематические. Их можно объяснить как сбоем устройств телемеханики, так и фактическим ростом и падением нагрузки. Для того чтобы уменьшить влияние погрешности, применяют различные методы сглаживания данных. Журнал тестирования команд пользователя приведен в таблице 7.

Таблица 7 - Журнал тестирования команд пользователя

Команда пользователя	Что проверяется	Результат отклика системы
Переход по пункту меню «Сформировать отчет»	Процесс загрузки страницы «Отчет»	Отображение страницы «Отчет»
Переход по пункту меню «Выход»	Процесс загрузки формы выхода из программы	Отображение формы выхода из программы
Переход по пункту меню «Типы оборудования»	Процесс загрузки формы «Типы оборудования»	Отображение формы «Типы оборудования»
Переход по пункту меню «Предприятия»	Процесс загрузки формы «Предприятия»	Отображение формы «Предприятия»
Переход по пункту меню «Отделы»	Процесс загрузки формы «Отделы»	Отображение формы «Отделы»
Переход по пункту меню «Учет оборудования»	Процесс загрузки формы «Учет оборудования»	Отображение формы «Учет оборудования»
Переход по пункту меню «Коэффициенты температуры воздуха»	Процесс загрузки формы «Коэффициенты температуры воздуха»	Отображение формы «Коэффициенты температуры воздуха»
Переход по пункту меню «Справка»	Процесс загрузки формы «Справка»	Отображение формы «Справка»
Переход по пункту меню «О программе»	Процесс загрузки формы «О программе»	Отображение формы «О программе»
Переход на вкладку «Отчетные периоды»	Процесс перехода на вкладку «Отчетные периоды»	Переход на вкладку «Отчетные периоды»
Переход на вкладку «Прогнозирование расхода электроэнергии»	Процесс перехода на вкладку «Прогнозирование расхода электроэнергии»	Переход на вкладку «Прогнозирование расхода электроэнергии»
Щелчок по кнопке «Добавить» на форме «Типы оборудования»	Процесс загрузки формы «Тип оборудования»	Отображение формы «Тип оборудования»
Щелчок по кнопке «Изменить» на форме «Типы оборудования»	Процесс загрузки формы «Тип оборудования»	Отображение формы «Тип оборудования»
Щелчок по кнопке «Удалить» на форме «Типы оборудования»	Процесс загрузки формы с вопросом об удалении выбранной записи	Щелчок на кнопку OK, выбранная запись удаляется, на Cancel - закрывается форма
Щелчок по кнопке «Закрыть» на форме «Типы оборудования»	Процесс закрытия формы «Типы оборудования»	Закрытие формы «Типы оборудования»
Внесение данных в поля «Наименование» и «Потребляемая мощность»	Процесс внесения данных в поля	Отображение данных в полях «Наименование» и «Потребляемая мощность»
Щелчок по кнопке «Применить» на форме «Тип оборудования»	Процесс добавления данных в таблицу «Типы оборудования»	Отображение добавленных данных в таблице «Типы оборудования»
Щелчок по кнопке «Отмена» на форме «Тип оборудования»	Процесс закрытия формы «Тип оборудования»	Закрытие формы «Тип оборудования»
Изменение внесенных ранее данных	Процесс изменения внесенных ранее данных	Отображение новых данных
Щелчок по кнопке «Применить» на форме «Тип оборудования»	Процесс изменения данных в таблице «Типы оборудования»	Отображение в таблице «Типы оборудования» измененных данных
Щелчок по кнопке «Добавить» на форме «Предприятия»	Процесс загрузки формы «Предприятие»	Отображение формы «Предприятие»
Щелчок по кнопке «Изменить» на форме «Предприятия»	Процесс загрузки формы «Предприятие»	Отображение формы «Предприятие»
Внесение данных в поля «Наименование» и «Адрес»	Процесс внесения данных в поля «Адрес» и «Наименование»	Отображение данных в полях «Наименование» и «Адрес»
Щелчок по кнопке «Применить» на форме «Предприятие»	Процесс добавления данных в таблицу «Предприятия»	Отображение данных добавленных в таблице «Предприятия»
Изменение внесенных ранее данных	Процесс изменения внесенных ранее данных	Отображение новых данных
Щелчок по кнопке «Применить» на форме «Предприятие»	Процесс изменения данных в таблице «Предприятия»	Отображение данных измененных в таблице «Предприятия»
Выбор предприятия из выпадающего списка на форме «Отделы»	Процесс отображения предприятия из выпадающего списка и существующих в нем отделов	Отображение предприятия из выпадающего списка и существующих в нем отделов
Выбор предприятия из выпадающего списка на форме «Учет оборудования»	Процесс отображения предприятия из выпадающего списка	Отображение предприятия из выпадающего списка
Выбор отдела из выпадающего списка на форме «Учет оборудования»	Процесс отображения отдела, установленное оборудование и его количество	Отображение отдела и установленное в нем оборудование, его количество
Щелчок по кнопке «Добавить» на форме «Оборудование»	Процесс загрузки формы «Оборудование»	Отображение формы «Оборудование»
Щелчок по кнопке «Изменить» на форме «Оборудование»	Процесс загрузки формы «Оборудование»	Отображение формы «Оборудование»
Выбор оборудования из выпадающего списка на форме «Оборудование»	Процесс отображения оборудования из выпадающего списка	Отображение оборудования из выпадающего списка
Внесение данных в поле «Количество»	Процесс отображения корректных данных	Отображение данных в поле «Количество»
Двойной щелчок по полю в таблице «Коэффициенты»	Процесс загрузки формы «Изменить»	Отображение формы «Изменить»
Изменение внесенных ранее данных в поле «Новое значение»	Процесс изменения внесенных ранее данных в поле «Новое значение»	Отображение новых данных в поле «Новое значение»
Щелчок по кнопке «OK» на форме «Изменить» новое значение	Процесс изменения данных в таблице «Коэффициенты»	Отображение данных, измененных, в таблице «Коэффициенты»
Щелчок по кнопке «Cancel» на форме «Изменить»	Процесс закрытия формы «Изменить»	Закрытие формы «Изменить»
Щелчок по кнопке «Закрыть» на форме «Коэффициенты»	Процесс закрытия формы «Коэффициенты»	Закрытие формы «Коэффициенты»
Выбор месяца из выпадающего списка на вкладке «Отчетные периоды»	Процесс отображения месяца из выпадающего списка	Отображение месяца из выпадающего списка
Выбор года из выпадающего списка на вкладке «Отчетные периоды»	Процесс отображения года и данных в таблице по этому году	Отображение года и данных в таблице по этому году, если они ранее были внесены
Щелчок по кнопке «Закрытие отчетного периода»	Процесс загрузки формы «Закрытие месяца»	Отображение формы «Закрытие месяца»
Щелчок по кнопке «Редактирование отчетного периода»	Процесс загрузки формы «Закрытие месяца»	Отображение формы «Закрытие месяца»
Внесение данных в поля формы «Закрытие месяца» и нажатие кнопки «Применить»	Процесс внесения данных в поля и в таблицу	Отображение данных в полях, при щелчке по кнопке «Применить» - в таблице

Проведенный анализ и результаты тестирования показали, что система работает без сбоев. Прогноз был проведен в разные периоды времени, в том числе в период сильных морозов зимы 2005-2006 годов, переходного периода при отключении отопления и в летний период высоких температур окружающего воздуха.

5. Организационно-экономическая часть разработки программного обеспечения для прогнозирования расхода электроэнергии

Прогнозирование режимных параметров и технико-экономических показателей является одной из важных задач, как при планировании, так и при ведении текущих режимов электроэнергетической системы (ЭЭС). Цена ошибок прогнозирования и планирования становится все более высокой.

Оценочные расчеты, проводимые для энергообъединения Беларуси с уровнем месячного потребления около 1500 млн. кВтч, показали, что улучшение качества прогнозирования только месячного расхода на 0,1% способно в настоящих условиях снизить затраты на оплату электроэнергии на 3-5 млн. рублей в год. Еще больший эффект приносит уточнение краткосрочного и оперативного прогноза графиков потребления мощности.

В период выполнения проекта стала очевидна важность знания организационной характеристики энергетического сектора рыночной экономики в равной мере, как и умение правильно оценить экономичность системы расхода электроэнергии. Экономическая оценка выполнялась путем простого сравнения затрат по различным вариантам.

Прогнозирование на РУП «Белтелеком» является важнейшим рычагом эффективного использования производственных фондов. В настоящее время уделяется внимание совершенствованию системы прогнозирования. В соответствии с этим усиливается роль технико-экономических показателей, расширяется самостоятельность предприятий с одновременным укреплением централизованного руководства прогнозированием, усиливается значение экономического стимулирования. Все это направлено на решение главной проблемы - достижения в интересах общества наибольших результатов при наименьших затратах трудовых и материальных ресурсов.

Основная цель плановых расчетов заключается в увязке народнохозяйственной потребности в электрической и тепловой энергии с производственными возможностями и ресурсами энергетических предприятий. В целях разработки научно обоснованных проектов развития электрической сети и нагрузки на нее требуется прогнозирование расхода электроэнергии. Прогнозирование характеризуется определенной иерархичностью во времени, которая определяется назначением расчетов на различные по длительности периоды.

Разработанное программное обеспечение для прогнозирования расхода электроэнергии является автоматизированным и открывает большие возможности использования алгоритмов при прогнозировании и вызовет повышение качества плановых расчетов и показателей. Плановые задачи будут решаться в едином комплексе и будут связаны информационно, что приведет к повышению значимости технико-экономических показателей в управлении производством.

Таблица 8 - Система показателей оценки технического уровня производства на предприятии РУП «Белтелеком»

Показатели	Расчетная формула
Техническая оснащенность производства
Фондовооруженность труда	Среднегодовая стоимость основных производственных фондов (ОПФ), тыс. руб.
	Среднесписочная численность ППП (рабочих)
	420 млн. руб. / 60 чел. = 7 млн. руб./чел.
Электровооруженностъ труда	Установленная мощность, тыс. кВтч
	Среднесписочная численность ППП (рабочих)
	18 тыс. кВтч / 60 чел. = 300 руб./чел.
Уровень технического совершенствования
Коэффициент выбытия оборудования	Балансовая стоимость выбывшего оборудования за год, тыс. руб.
	Стоимость основных производственных фондов (активная часть) на конец года, тыс. руб.
	10 млн. руб. / 38 млн. руб. = 0,3
Уровень технического совершенствования
Коэффициент обновления оборудования	Балансовая стоимость введенного оборудования за год, тыс. руб.
	Стоимость основных производственных фондов (активная часть) на конец анализируемого периода, тыс. руб.
	42 млн. руб. / 38 млн. руб. = 1,1
Коэффициент прогрессивности обновления оборудования	Балансовая стоимость введенного прогрессивного оборудования за год, тыс. руб.
	Балансовая стоимость всего введенного оборудования, тыс. руб.
	36 млн. руб. / 55 млн. руб. = 0,6
Коэффициент прогрессивности оборудования	Балансовая стоимость прогрессивного оборудования на конец года, тыс. руб.
	Балансовая стоимость всего введенного оборудования на конец года, тыс. руб.
	30 млн. руб. / 75 млн. руб. = 0,4
Доля оборудования в возрасте до 10 лет	Балансовая стоимость оборудования в возрасте до 10 лет на конец года, тыс. руб.
	Балансовая стоимость всего оборудования на конец года, тыс. руб.
	33 млн. руб. / 75 млн. руб. = 0,44 или 44%
Коэффициент модернизации оборудования	Балансовая стоимость модернизированного оборудования за год, тыс. руб.
	Балансовая стоимость всего оборудования на конец года, тыс. руб.
	40 млн. руб. / 78 млн. руб. = 0,51
Коэффициент износа основных фондов	Сумма износа основных фондов, тыс. руб.
	Среднегодовая стоимость основных фондов по первоначальной стоимости, тыс. руб.
	7 млн. руб. / 22 млн. руб. = 0,32
Степень внедрения в производство прогрессивной технологии, комплексной механизации и автоматизации производства
Степень охвата рабочих механизированным и автоматизированным трудом	Число рабочих, выполняющих работу с помощью механизмов, на конец года, чел.
	Среднесписочная численность рабочих, чел.
	55 чел. / 60 чел. ? 1 чел.

Таблица 9 - Показатели, отражающие уровень организации производства, труда и управления на предприятии РУП «Белтелеком»

Коэффициент пропорциональности	Число единиц оборудования, являющегося «узким» местом на заводе, шт.
	Общее число оборудования на начало года, шт.
	50 шт. / 80 шт. = 0,63
Коэффициент стабильности кадров	Количество рабочих, уволившихся за год, чел.
	Среднесписочная численность рабочих за год, чел.
	2 чел. / 60 чел. = 0,03
Коэффициент организации рабочих мест	Количество рабочих мест, соответствующих типовым проектам
	Общее количество рабочих мест
	72 шт. / 60 шт. = 1,2
Коэффициент обслуживания рабочих мест	Количество рабочих мест, охваченных централизованным обслуживанием
	Общее количество рабочих мест
	43 шт. / 60 шт. = 0,72
Доля накладных расходов в себестоимости продукции	Сумма расходов на содержание и эксплуатацию оборудования, цеховых и общезаводских расходов за год, тыс. руб.
	Полная себестоимость товарной продукции, тыс. руб.
	9 млн. руб. / 42 млн. руб. = 0,21 млн. руб.
Средняя металлоемкость изделий на единицу мощности	Чистый вес изделия, кг.
	Мощность изделия (производительность, грузоподъемность)
	12 кг. / 4 кВтч = 3 кг.

Таблица 10 - Показатели эффективности НТП на предприятии РУП «Белтелеком»

Эффективность НТП	Прибыль, полученная от внедрения организационно-технических мероприятий, тыс. руб.
	Затраты на внедрение указанных мероприятий, тыс. руб.
	23 млн. руб. / 20 млн. руб. = 1,15
Экономия численности в результате НТП	Относительная экономия численности работников, полученная в результате внедрения организационно-технических мероприятий, чел.
	Затраты на внедрение указанных мероприятий, тыс. руб.
	4 чел. / 20 млн. руб. = 0,0000002
Доля прироста производительности труда за счет НТП	Рост производительности труда за счет внедрения организационно-технических мероприятий, %
	Общий рост производительности труда, %
	88% / 72% = 1,22%

Рациональное использование материальных ресурсов, в том числе электроэнергии, является важным фактором повышения эффективности общественного производства. Важнейший принцип экономики - режим экономии, достижение наибольших результатов при наименьших затратах. С увеличением масштабов производства возрастает значение этого фактора. Возрастание масштабов потребления электроэнергии происходит за счет повышения уровня автоматизации и комплексной механизации промышленного производства, опережающих темпов роста электропотребления сельскохозяйственным производством, дальнейшей электрификации транспорта и коммунально-бытовых нужд.

Данные таблиц показывают, что разработка программного обеспечения для прогнозирования расхода электроэнергии является экономически выгодной для предприятия. Единовременные затраты на приобретение новой современной техники и затраты на внедрение организационно-технических мероприятий окупят себя в течение одного года эксплуатации программы.

Заключение

Программное обеспечение для прогнозирования расхода электроэнергии было разработано в качестве дипломного проекта.

Выбор метода прогнозирования основывался на следующих требованиях, исходя из специфики задачи:

- Участие эксперта сведено к минимуму при разработке модели прогноза;

- Метод прогноза должен иметь возможность работать с минимальными данными;

- Метод должен показывать хорошие результаты прогноза при малых наборах данных;

- Сложность и время реализации должны быть минимальны.

Данное программное обеспечение имеет следующие преимущества перед другими системами:

- Наличие функций, ориентированных на решение специфических задач;

- Возможность создавать графический пользовательский интерфейс и web-приложения.

- Наличие пакета статистической обработки данных;

- Возможность взаимодействия с другими языками программирования и базами данных.

Размещено на Allbest.ru