• Построение, анализ закономерностей формирования структурных полей суточного расхода газа укрупненных балансовых групп региональных систем газоснабжения и разработка математических моделей для прогнозирования расхода газа на перспективу

​

Д.т.н., профессор

Грунтович Н.В.

К.т.н., доц. Капанский А.А.

Ярмарка инновационных разработок «Энергетика, экология и рациональное природопользование»-2025

​

​

​

1.Разработаны структурные поля расхода газа для 5 укрупненных балансовых групп, таких как УБГ «Энергетика», УБГ «Промышленность и прочие», УБГ «Население», УБГ «Сельское хозяйство», УБГ «Минжилкомхоз». Выполнен анализ их видов, устойчивость во времени, изучены закономерности их формирования за период 2012-2023 гг..

2. Выполнено исследование степени влияния температуры на изменчивость газопотребления с использованием коэффициента корреляции Пирсона.

Для выделения наиболее характерных режимов потребления природного газа по УБГ ГомельРСГС разработана и реализована программа кластеризации суточных значений потребления газа, основанная на реализации двух основных методов кластеризации - метода k-средних и плотностной кластеризации или DBSCAN (Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise) с использованием библиотеки Streamlit на языке python.

Проведен многопараметрический кластерный анализ с целью формирования эффективных стратегий для управления потреблением газа, что позволило обосновать и ввести дополнительный параметр в модель – номер суток для анализа стандартных зависимостей между температурой наружного воздуха и потреблением газа и учитывать временные (суточные) колебания потребления газа.

​

​

Трехфакторная кластеризация режимов потребления газа �в проекции «природный газ» и «номер суток»

Трехфакторная кластеризация режимов газопотребления �УБГ «Сельское хозяйство» за период 2012–2023 гг.

Для ГомельРСГС произведен детальный анализ температурных данных (экзогенный фактор) и осуществлена разработка сезонной гармонической модели температуры наружного воздуха, что позволяет не только точно прогнозировать будущие изменения температуры, но и использовать эти данные прогнозирования потребления газа.

Нормализованная математическая модель температуры

наружного воздуха:

Выполнена разработка математических моделей взаимосвязи суточного расхода природного газа и температуры наружного воздуха по УБГ ГомельРСГС Разработана и верифицирована методика прогнозирования газопотребления для ГомельРСГС. Основа подхода: интеграция различных моделей, адаптированных для специфики УБГ и использования их при годовом, квартальном планировании. Этапы работы охватили построение моделей для каждой УБГ. Для прогнозирования внесистемного фактора - температура наружного воздуха использовалась модифицированная модель экспоненциального сглаживания для сезонных рядов – модель Хольта-Винтерса. �

Результаты прогнозирования были проверены по данным 2023 года, который использовался в качестве тестового периода. Сравнение показало отклонение в -0,17% от фактических данных на уровне годового прогноза, что позволяет считать методику надежной для долгосрочного прогнозирования.

​

Средняя квартальная ошибка прогнозирования составила 1,16 %.

Средняя абсолютная ошибка месячного потребления по году составила -1,38%.