Предприятия энергоемких отраслей промышленности, таких как черная и цветная металлургия, метизная промышленность, тяжелое машиностроение и другие, характеризуются существенным разнообразием технологических процессов. Графики нагрузки отдельных цехов таких предприятий, как следствие, значительно различаются как по форме, так и по своим вероятностным характеристикам. Так, для цехов ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ОАО «ММК») наблюдается отклонение случайных величин электрических нагрузок от нормального закона распределения [1].
Системы электроснабжения таких предприятий, как правило, имеют замкнутую структуру на напряжение 110–220 кВ, что усложняет задачи планирования режимов. В условиях многономенклатурного производства при различных объемах заказов на разные виды продукции возможны ситуации, когда ряд цехов будет работать с производительностью, существенно отличающейся от проектной. Следовательно, при проработке планируемого режима необходимо руководствоваться графиками нагрузки, соответствующими предполагаемой производительности. Наряду с этим заявленная мощность при расчетах за электроэнергию по двухставочному тарифу определяется производительностью цеха. Таким образом, затраты на приобретаемую электроэнергию в значительной мере зависят от правильности определения нагрузки того или иного цеха в определенные часы.
В связи с несоответствием электрических нагрузок нормальному закону распределения в первую очередь для межцехового и внутрицехового уровней электроснабжения применение общепринятых методик прогнозирования затруднительно. Поэтому предлагается использование для этих целей теории нечетких множеств в ее части, относящейся к нечетким системам [2].
График электрической нагрузки в этом случае интерпретируется как односторонний нечеткий интервал с границей от минимального до максимального значения нагрузки [Pmin, Pmax]. Авторами предлагается использовать для описания нечеткого интервала Z-образную функцию принадлежности (ФП), которая будет являться аппроксимацией графика нагрузки, построенного в упорядоченной форме от Pmax до Pmin (рис. 1).