大數(shù)據(jù)技術(shù)及其在電站機(jī)組分析中的應(yīng)用.pdf

1、我國(guó)能源工業(yè)發(fā)展迅速，能源需求仍呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。燃煤發(fā)電作為主要的能源供應(yīng)方式，在能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位，是我國(guó)節(jié)能降耗減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。隨著數(shù)字化、信息化技術(shù)的進(jìn)步，大數(shù)據(jù)技術(shù)的崛起及快速發(fā)展，受到各方面的重視。從理論、方法及應(yīng)用等方面，將大數(shù)據(jù)思維和技術(shù)引入到電力生產(chǎn)中，以期推動(dòng)中國(guó)電力生產(chǎn)方式由高能耗、高排放、低效率的粗放式發(fā)展向低能耗、低排放、高效率的綠色集約式發(fā)展轉(zhuǎn)變?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)的電站機(jī)組建模方法是跨學(xué)科、綜合性技術(shù)，適合

2、當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的特點(diǎn)，對(duì)電站機(jī)組數(shù)據(jù)進(jìn)行多角度、深層次、寬范圍的挖掘，推廣大數(shù)據(jù)技術(shù)在電站機(jī)組分析中的應(yīng)用，對(duì)提高機(jī)組效率和能源利用具有重要意義。
　　本文分析了電站數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，闡述了電站大數(shù)據(jù)的基本定義、應(yīng)用模式以及大數(shù)據(jù)建模特點(diǎn)，形成了電站大數(shù)據(jù)建模的理論、方法及思路。
　　首先，深入研究大數(shù)據(jù)建模過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)異常點(diǎn)處理方法。針對(duì)電站機(jī)組中存在的多測(cè)點(diǎn)參數(shù)，采用以中位數(shù)代替平均數(shù)同時(shí)引入權(quán)重系數(shù)改進(jìn)格拉布斯準(zhǔn)

3、則進(jìn)行多測(cè)點(diǎn)參數(shù)的異常點(diǎn)檢測(cè)。針對(duì)單測(cè)點(diǎn)參數(shù)，采用基于相關(guān)參數(shù)的修正的拉依達(dá)準(zhǔn)則進(jìn)行數(shù)據(jù)異常處理。實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的驗(yàn)證結(jié)果表明，所用方法可以檢測(cè)出異常點(diǎn)，有效剔除實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中具有顯著誤差的數(shù)據(jù)。
　　其次，針對(duì)大數(shù)據(jù)建模過(guò)程中的關(guān)鍵特征參數(shù)選擇進(jìn)行研究。采用平均影響值進(jìn)行特征參數(shù)選擇，并采用平均影響值進(jìn)行多因素權(quán)重系數(shù)分配;引入分位數(shù)改進(jìn)平均影響值方法，提出分位影響值方法進(jìn)行特征參數(shù)選擇，并提出基于分位影響值的多因素權(quán)重系數(shù)分配方法;

4、采用基于支持向量機(jī)的敏感性分析方法進(jìn)行特征參數(shù)選取，同時(shí)提出了基于敏感性系數(shù)的多因素權(quán)重系數(shù)分配方法。通過(guò)特征參數(shù)選擇方法剔除無(wú)關(guān)或冗余參數(shù)，精簡(jiǎn)特征參數(shù)，可有效保證模型精度、降低模型復(fù)雜度、減少建模時(shí)間。
　　再次，以主蒸汽流量建模為例驗(yàn)證特征參數(shù)選擇方法的有效性。從大數(shù)據(jù)技術(shù)角度挖掘工業(yè)分析成分與煤質(zhì)發(fā)熱量之間的相關(guān)關(guān)系，同時(shí)建立基于工業(yè)分析成分的煤質(zhì)發(fā)熱量的離線分析模型。另外，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘在線可控運(yùn)行參數(shù)與煤質(zhì)發(fā)熱量之

5、間的關(guān)系，并利用基于支持向量機(jī)的敏感性分析方法選取關(guān)鍵特征參數(shù)，進(jìn)而建立煤質(zhì)發(fā)熱量在線監(jiān)測(cè)模型，為實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)發(fā)熱量在線監(jiān)測(cè)提供了解決方案。
　　然后，開(kāi)展基于大數(shù)據(jù)的電站機(jī)組能耗特性建模理論及方法研究。提出以支持向量機(jī)敏感性分析方法對(duì)影響能耗的特征參數(shù)進(jìn)行分析，直接求解偏導(dǎo)數(shù)，從而避免了以小擾動(dòng)代替偏導(dǎo)數(shù)近似表達(dá)特征參數(shù)變化引起的機(jī)組能耗變化?？紤]模型輸入特征參數(shù)與能耗之間的相關(guān)性和依賴(lài)度，提取到對(duì)能耗影響較大的特征參數(shù)作為能耗特性

6、分析的模型輸入，建立能耗特性分析模型。同時(shí)分別研究不同負(fù)荷、不同樣本數(shù)目、不同特征參數(shù)對(duì)能耗特性響應(yīng)的影響。
　　最后，開(kāi)展電站機(jī)組狀態(tài)評(píng)估和節(jié)能減排評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法研究。在廣泛研究機(jī)組狀態(tài)評(píng)估和節(jié)能減排的表征參數(shù)的基礎(chǔ)上，建立基于信息熵一主成分分析的機(jī)組狀態(tài)評(píng)估兩級(jí)計(jì)算模型。從節(jié)能（節(jié)煤、節(jié)油、節(jié)水、節(jié)電）以及減排（NOx、SO2、粉塵）兩方面考慮，提出了一種節(jié)能減排評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并建立基于最大熵一投影尋蹤的節(jié)能減排綜合評(píng)