大數(shù)據(jù)技術及其在電站機組分析中的應用.pdf

1、我國能源工業(yè)發(fā)展迅速，能源需求仍呈現(xiàn)增長態(tài)勢。燃煤發(fā)電作為主要的能源供應方式，在能源結構中占有重要地位，是我國節(jié)能降耗減排目標實現(xiàn)的關鍵。隨著數(shù)字化、信息化技術的進步，大數(shù)據(jù)技術的崛起及快速發(fā)展，受到各方面的重視。從理論、方法及應用等方面，將大數(shù)據(jù)思維和技術引入到電力生產(chǎn)中，以期推動中國電力生產(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)展轉變?；诖髷?shù)據(jù)技術的電站機組建模方法是跨學科、綜合性技術，適合

2、當前工業(yè)生產(chǎn)結構復雜化的特點，對電站機組數(shù)據(jù)進行多角度、深層次、寬范圍的挖掘，推廣大數(shù)據(jù)技術在電站機組分析中的應用，對提高機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，闡述了電站大數(shù)據(jù)的基本定義、應用模式以及大數(shù)據(jù)建模特點，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)建模過程中的實時數(shù)據(jù)異常點處理方法。針對電站機組中存在的多測點參數(shù)，采用以中位數(shù)代替平均數(shù)同時引入權重系數(shù)改進格拉布斯準

3、則進行多測點參數(shù)的異常點檢測。針對單測點參數(shù)，采用基于相關參數(shù)的修正的拉依達準則進行數(shù)據(jù)異常處理。實時運行數(shù)據(jù)的驗證結果表明，所用方法可以檢測出異常點，有效剔除實時數(shù)據(jù)中具有顯著誤差的數(shù)據(jù)。
　　其次，針對大數(shù)據(jù)建模過程中的關鍵特征參數(shù)選擇進行研究。采用平均影響值進行特征參數(shù)選擇，并采用平均影響值進行多因素權重系數(shù)分配;引入分位數(shù)改進平均影響值方法，提出分位影響值方法進行特征參數(shù)選擇，并提出基于分位影響值的多因素權重系數(shù)分配方法;

4、采用基于支持向量機的敏感性分析方法進行特征參數(shù)選取，同時提出了基于敏感性系數(shù)的多因素權重系數(shù)分配方法。通過特征參數(shù)選擇方法剔除無關或冗余參數(shù)，精簡特征參數(shù)，可有效保證模型精度、降低模型復雜度、減少建模時間。
　　再次，以主蒸汽流量建模為例驗證特征參數(shù)選擇方法的有效性。從大數(shù)據(jù)技術角度挖掘工業(yè)分析成分與煤質發(fā)熱量之間的相關關系，同時建立基于工業(yè)分析成分的煤質發(fā)熱量的離線分析模型。另外，通過大數(shù)據(jù)技術挖掘在線可控運行參數(shù)與煤質發(fā)熱量之

5、間的關系，并利用基于支持向量機的敏感性分析方法選取關鍵特征參數(shù)，進而建立煤質發(fā)熱量在線監(jiān)測模型，為實現(xiàn)煤質發(fā)熱量在線監(jiān)測提供了解決方案。
　　然后，開展基于大數(shù)據(jù)的電站機組能耗特性建模理論及方法研究。提出以支持向量機敏感性分析方法對影響能耗的特征參數(shù)進行分析，直接求解偏導數(shù)，從而避免了以小擾動代替偏導數(shù)近似表達特征參數(shù)變化引起的機組能耗變化?？紤]模型輸入特征參數(shù)與能耗之間的相關性和依賴度，提取到對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。同時分別研究不同負荷、不同樣本數(shù)目、不同特征參數(shù)對能耗特性響應的影響。
　　最后，開展電站機組狀態(tài)評估和節(jié)能減排評價指標體系及評價方法研究。在廣泛研究機組狀態(tài)評估和節(jié)能減排的表征參數(shù)的基礎上，建立基于信息熵一主成分分析的機組狀態(tài)評估兩級計算模型。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)能減排評價指標體系，并建立基于最大熵一投影尋蹤的節(jié)能減排綜合評