单一产品生产线的日用电预测方法

文献发布时间：2023-06-19 12:02:28

技术领域

本发明涉及能耗管理的技术，特别是涉及一种单一产品生产线的日用电预测方法的技术。

背景技术

大型生产性企业通常需要预测生产线的电耗来合理安排产品的生产，便于及时调度电能，降低需量，优先把能源供给生产第一线，尤其在夏季用电高峰，需要合理安排生产线检修，准确预测出生产线的日用电显得尤为重要。

单一产品生产线不涉及到产品换型工序，生产该产品时间和生产线工作时间相关。单一产品的生产线电耗和生产产品数量、安排生产班次、气候都有关系，预测出日用电需要知道产品数目、工作小时、日气象数据，生产线电耗可以通过电能采集器采集到，产品数量、生产班次也可以通过生产系统获取。目前，对生产线的电耗预测都是根据计划生产数据，由人工凭经验预测的，其预测准确度比较低。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种预测准确度高的单一产品生产线的日用电预测方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种单一产品生产线的日用电预测方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)选取一个与预测日同月同日的历史日，并将该历史日定义为T日，T日与当前日之间的时间间隔至少1年；

2)设定预测误差阈值l＝30％；

按步骤A1)至步骤A4)的方法计算生产线工作时间权重λ；

A1)设当前日的前一日为k日；

A2)在k日的前一日至T日的历史日期中，查找能同时满足条件11、条件12、条件13、条件14，并且与k日相距最近的t日；

如果找到t日，则转至步骤A4)，反之则转至步骤A3)；

条件11：fabs(Htemp(k)-Htemp(t))/Htemp(t)≤l；

条件12：fabs(Hpro(k)-Hpro(t))/Hpro(k)≤l；

条件13：fabs(Hwr(k)-Hwr(t))/Hwr(k)≥l；

条件14：fabs(Helc(k)-Helc(t))/Helc(k)≤l；

其中，Htemp(k)为产品生产线在k日的环境平均温度，Htemp(t)为产品生产线在t日的环境平均温度，Hpro(k)为产品生产线在k日的生产产品数目，Hpro(t)为产品生产线在t日的生产产品数目，Hwr(k)为产品生产线在k日的生产线工作时间，Hwr(t)为产品生产线在t日的生产线工作时间，Helc(k)为产品生产线在k日的日用电量，Helc(t)为产品生产线在t日的日用电量，fabs为取绝对值函数；

A3)如果k日的前一日为T日，则判定产品生产线的日用电预测失败，结束本次预测，反之则设定k日的前一日为新的k日，再转至步骤A2)；

A4)计算生产线工作时间权重λ，计算公式为：

λ＝Hwr(k)/fabs(Hwr(k)-Hwr(t))；

按步骤B1)至步骤B4)的方法计算生产产品数目权重β；

B1)设当前日的前一日为k日；

B2)在k日的前一日至T日的历史日期中，查找能同时满足条件21、条件22、条件23、条件24，并且与k日相距最近的t日；

如果找到t日，则转至步骤B4)，反之则转至步骤B3)；

条件21：fabs(Htemp(k)-Htemp(t))/Htemp(t)≤l；

条件22：fabs(Hpro(k)-Hpro(t))/Hpro(k)≥l；

条件23：fabs(Hwr(k)-Hwr(t))/Hwr(k)≤l；

条件24：fabs(Helc(k)-Helc(t))/Helc(k)≤l；

B3)如果k日的前一日为T日，则判定产品生产线的日用电预测失败，结束本次预测，反之则设定k日的前一日为新的k日，再转至步骤B2)；

B4)计算生产产品数目权重β，计算公式为：

β＝Hpro(k)/fabs(Hpro(k)-Hpro(t))；

按步骤C1)至步骤C4)的方法计算环境平均温度权重δ；

C1)设当前日的前一日为k日；

C2)在k日的前一日至T日的历史日期中，查找能同时满足条件31、条件32、条件33、条件34，并且与k日相距最近的t日；

如果找到t日，则转至步骤C4)，反之则转至步骤C3)；

条件31：fabs(Htemp(k)-Htemp(t))/Htemp(t)≥l；

条件32：fabs(Hpro(k)-Hpro(t))/Hpro(k)≤l；

条件33：fabs(Hwr(k)-Hwr(t))/Hwr(k)≤l；

条件34：fabs(Helc(k)-Helc(t))/Helc(k)≤l；

C3)如果k日的前一日为T日，则判定产品生产线的日用电预测失败，结束本次预测，反之则设定k日的前一日为新的k日，再转至步骤C2)；

C4)计算环境平均温度权重δ，计算公式为：

δ＝Htemp(k)/fabs(Htemp(k)-Htemp(t))；

3)在当前日的前一日至T日的历史日期中，计算每个历史日的目标函数f(i)值，目标函数f(i)的公式为：

式中，Ywr为产品生产线在预测日的生产线计划工作时间，Ypro为产品生产线在预测日的生产产品计划数目，Ytemp为产品生产线在预测日的环境平均温度,Htemp(i)为产品生产线在历史日i的环境平均温度，Hpro(i)为产品生产线在历史日i的生产产品数目，Hwr(i)为产品生产线在历史日i的生产线工作时间；

4)在当前日的前一日至T日的历史日期中，找出目标函数f(i)值最小的历史日，将该历史日的日用电量设定为产品生产线在预测日的日用电量预测值。

本发明提供的单一产品生产线的日用电预测方法，利用能耗样本数据，结合历史日产品生产数量、生产时间、气象数据计算出3个权重系数，再通过计算目标函数找到最小目标值的历史日，再将该历史日的日用电量作为预测日的日用电量预测值，由于产品生产线在最小目标值的历史日的各项参数与预测日相近，因此预测准确度较高，而且该方法计算速度快，实现成本低，适合单一产品的生产线日用电量预测，可有助于企业合理安排生产，以减少电力需量，降低生产成本。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系，本发明中的英文字母区分大小写。

本发明实施例所提供的一种单一产品生产线的日用电预测方法，其特征在于，具体步骤如下：