張澤坤

摘 要：隨著信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并在諸多行業(yè)中得到應(yīng)用?；痣姀S運(yùn)行系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以顯著提高火電廠運(yùn)行效率、確?；痣姍C(jī)組優(yōu)化目標(biāo)順利完成，提高火電廠經(jīng)濟(jì)效益?；诖?，文章通過(guò)分析火電廠優(yōu)化運(yùn)行與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，給出數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用的措施。

關(guān)鍵詞：火電廠；優(yōu)化運(yùn)行；數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）28-0152-02

Abstract： With the development of information technology and network technology， data mining technology emerges as the times require， and has been applied in many industries. The introduction of data mining technology into the operation system of thermal power plants can significantly improve the operation efficiency of thermal power plants， ensure the successful completion of the optimization objectives of thermal power units， and increase the economic benefits of thermal power plants. Based on this， this paper analyzes the optimal operation of thermal power plant and data mining technology， and gives the measures of data mining technology application.

Keywords： thermal power plant； optimized operation； data mining technology

火電機(jī)組功能正常發(fā)揮是電廠穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，工作人員明確火電機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化的目標(biāo)，依據(jù)具體情況確定運(yùn)行參數(shù)，達(dá)成節(jié)能降耗、提升電廠效益的目的。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)通過(guò)分析數(shù)據(jù)，綜合確定火電機(jī)組運(yùn)行目標(biāo)的優(yōu)化值，保證目標(biāo)的合理性與可行性，本文據(jù)此展開(kāi)論述。

1 火電廠優(yōu)化運(yùn)行與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

隨著國(guó)家提出節(jié)能降耗及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，火電廠優(yōu)化運(yùn)行已成為必然?；痣姀S優(yōu)化運(yùn)行，旨在確保火電機(jī)組處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，并計(jì)算出不同環(huán)境下機(jī)組運(yùn)行的參數(shù)與方式。與此同時(shí)，火電機(jī)組的運(yùn)行效率也對(duì)火電廠效益產(chǎn)生直接影響。確定運(yùn)行優(yōu)化目標(biāo)后，通過(guò)計(jì)算分析掌握運(yùn)行具體情況，實(shí)現(xiàn)火電廠節(jié)能減排。隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)發(fā)展，已經(jīng)有大部分火電廠利用大數(shù)據(jù)完成管理工作，有助于指導(dǎo)火電廠健康發(fā)展。尤其是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)快速發(fā)展，內(nèi)容快速擴(kuò)充，很多行業(yè)中已經(jīng)利用大數(shù)據(jù)的便利條件，促進(jìn)工作效率提升[1]。

火電優(yōu)化運(yùn)行中利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，有效管理優(yōu)化運(yùn)行中涉及的內(nèi)容，既能保證準(zhǔn)確性、又可以對(duì)管理體系進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建完善的管理流程。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中獲取連鎖信息是主要應(yīng)用方向。借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)全面掌控基本情況，避免優(yōu)化運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，提高優(yōu)化運(yùn)行的真實(shí)性與有效性。此外，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的最大特點(diǎn)在于數(shù)量龐大、傳輸速度快及較大價(jià)值性。但同時(shí)整個(gè)技術(shù)也存在一定安全隱患，最大的就是數(shù)據(jù)泄露問(wèn)題與隱私保護(hù)。互聯(lián)網(wǎng)背景下大數(shù)據(jù)可以快速獲取與整理信息，出現(xiàn)信息盜用的情況。大數(shù)據(jù)背景下火電廠優(yōu)化運(yùn)行工作面臨著很多新的問(wèn)題，接下來(lái)就此展開(kāi)論述。

2 火電廠優(yōu)化運(yùn)行中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用的困境

2.1 火電廠運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜性

火電廠優(yōu)化運(yùn)行受到數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的影響，表現(xiàn)為：優(yōu)化運(yùn)行時(shí)可以獲得更多的運(yùn)行信息，運(yùn)行空間變得廣闊；運(yùn)行環(huán)境快速變化，與運(yùn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)信息持續(xù)產(chǎn)生，并不斷更新，火電廠需要借助云計(jì)算平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與處理，要求不斷提高?；痣姀S需要構(gòu)建完善、高效的優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)，也唯有如此，才能挖掘出富有具有價(jià)值的數(shù)據(jù)與資產(chǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)背景下火電廠優(yōu)化運(yùn)行面臨著很多新的問(wèn)題，運(yùn)行環(huán)境變得復(fù)興，直接影響到運(yùn)行信息的采集、信息處理及制定方案等環(huán)節(jié)，使得火電廠優(yōu)化運(yùn)行面臨著新的問(wèn)題與挑戰(zhàn)[2]。

2.2 火電廠運(yùn)行信息辨識(shí)性

大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，互聯(lián)網(wǎng)上的信息數(shù)快速增加，年度數(shù)據(jù)總量已經(jīng)增加到ZB級(jí)別。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)內(nèi)蘊(yùn)含著較大價(jià)值，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)已經(jīng)不能挖掘這些數(shù)據(jù)的價(jià)值，進(jìn)而影響到管理運(yùn)行者無(wú)法準(zhǔn)確判斷數(shù)據(jù)價(jià)值。這樣背景下，必須引入更先進(jìn)的技術(shù)，基于火電廠實(shí)際情況構(gòu)建完善的運(yùn)行系統(tǒng)?；痣姀S通過(guò)運(yùn)行而系統(tǒng)獲得更有價(jià)值的數(shù)據(jù)，制定出合理的運(yùn)行方案，推動(dòng)火電廠自身的長(zhǎng)遠(yuǎn)、健康發(fā)展。

2.3 火電廠運(yùn)行程序滯后性

傳統(tǒng)火電廠的運(yùn)行程序較為復(fù)雜，需要火電廠自身花費(fèi)大量時(shí)間與精力搜集和整理信息、選擇及優(yōu)化評(píng)估方案等。這些環(huán)節(jié)的存在直接造成信息出現(xiàn)滯后，直接影響到火電廠長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，火電廠必須結(jié)合實(shí)際情況優(yōu)化運(yùn)行流程，提高信息的利用率，幫助火電廠獲得優(yōu)勢(shì)。換句話說(shuō)，火電廠競(jìng)爭(zhēng)就是基于數(shù)據(jù)開(kāi)展的，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)下火電廠深入挖掘各類信息機(jī)制，獲得有助于火電廠運(yùn)行的信息，幫助優(yōu)化運(yùn)行層做出正確的運(yùn)行。

3 火電廠優(yōu)化運(yùn)行中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)具體應(yīng)用分析

3.1 運(yùn)行優(yōu)化目標(biāo)值的確定分析

火電廠正常運(yùn)營(yíng)時(shí)各類需要多種設(shè)備配合運(yùn)行，但不同設(shè)備會(huì)產(chǎn)生不同運(yùn)行波動(dòng)，造成彼此間影響，通過(guò)分析相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)可以明確這些波動(dòng)之間的聯(lián)系?；痣姍C(jī)組運(yùn)行時(shí)性能受到諸多因素影響，包括負(fù)荷、參數(shù)及操作等內(nèi)容，對(duì)不同數(shù)據(jù)進(jìn)行定量化處理，明確各類設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用時(shí)，關(guān)聯(lián)規(guī)則量化是主要內(nèi)容，通過(guò)分析大量設(shè)備運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)一步確定運(yùn)行參數(shù)的目標(biāo)值[3]。

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)確定火電廠運(yùn)行優(yōu)化的最終目標(biāo)值的流程，分成在線與離線兩部分。對(duì)火電廠機(jī)組運(yùn)行的大量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘式分析，構(gòu)建運(yùn)行優(yōu)化目標(biāo)值的數(shù)學(xué)模型，利用回歸分析與工況辨識(shí)的方法，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部構(gòu)建一個(gè)優(yōu)化模型數(shù)據(jù)庫(kù)。聯(lián)系火電廠運(yùn)行的實(shí)際情況，同時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，依據(jù)離線方式挖掘電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)規(guī)則，確定正常狀態(tài)下設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，操作人員以此為基礎(chǔ)對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。這也是設(shè)備運(yùn)行優(yōu)化的主要流程，通過(guò)層層遞進(jìn)方式獲得運(yùn)行的最優(yōu)值。如表1為我廠一300MW機(jī)組運(yùn)行參數(shù)最優(yōu)值與基準(zhǔn)值的對(duì)比數(shù)據(jù)。

3.2 最優(yōu)化運(yùn)行曲線分析

火電廠運(yùn)行優(yōu)化目標(biāo)值通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)確定后，選擇合適的方式計(jì)算得出符合數(shù)據(jù)，并獲得機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的最優(yōu)值曲線。這里依然已300MW發(fā)電機(jī)組為例，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)獲得如圖1所示的過(guò)量空氣系數(shù)設(shè)計(jì)值曲線與最優(yōu)值擬合曲線。

火電廠鍋爐燃燒效率受到過(guò)量空氣系數(shù)值的影響，如果這個(gè)系數(shù)值偏小，則意味著鍋爐內(nèi)的燃料無(wú)法充分燃燒，出現(xiàn)浪費(fèi)，不滿足節(jié)能減排的目的；而系數(shù)過(guò)大的話，則會(huì)造成鍋爐內(nèi)部空氣流速加快，使得爐膛溫度降低，不利于提高鍋爐運(yùn)行效率。300MW負(fù)荷條件下，鍋爐熱量損失隨著過(guò)量空氣系數(shù)的減小而持續(xù)增加，當(dāng)系數(shù)值超過(guò)1.294臨界點(diǎn)時(shí)，系數(shù)繼續(xù)減少，燃料不完全燃燒造成的損失與排煙熱損失相比微不足道。機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于低負(fù)荷時(shí)，過(guò)量空氣系數(shù)與鍋爐飛灰含碳量間的聯(lián)系并不緊密，基于鍋爐燃燒特性分析，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷為150MW時(shí)，過(guò)量空氣系數(shù)值控制在1.53上下最合適。

3.3 燃料管理中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用

電廠燃料傳統(tǒng)管理模式中，主要依托傳統(tǒng)管理中的成功經(jīng)驗(yàn)，側(cè)重于內(nèi)部預(yù)防管理，將每個(gè)員工作為獨(dú)立單元進(jìn)行監(jiān)督。而電廠燃料信息化管理的實(shí)現(xiàn)，以計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在燃料的采購(gòu)、制樣、化驗(yàn)、摻燒的過(guò)程中，借助強(qiáng)大的信息技術(shù)手段，隨時(shí)計(jì)算出燃料的加權(quán)平均熱值，在滿足發(fā)電負(fù)荷及環(huán)保要求的情況下，指導(dǎo)燃料摻燒，盡量保持燃料的耗用與庫(kù)存加權(quán)熱值接近，避免出現(xiàn)潛虧或潛盈，更重要的是可以防止認(rèn)為的調(diào)節(jié)利潤(rùn)，能真實(shí)的反應(yīng)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)，促進(jìn)燃料管理水平的進(jìn)一步提升[4]。

引入現(xiàn)代化燃料管理信息系統(tǒng)，可以提前錄制大量計(jì)算公式在系統(tǒng)中，管理人員也可以根據(jù)自身需要錄入公式，促進(jìn)計(jì)算效率提升，降低工作強(qiáng)度與難度。此外，傳統(tǒng)電廠燃料管理模式中包括簽訂合同、結(jié)算、檢驗(yàn)質(zhì)量等工作，文檔管理工作并不是很完善，加上存在于紙面上的數(shù)據(jù)難以整合，也存在數(shù)據(jù)遺失、錯(cuò)誤的情況。通過(guò)引入信息化技術(shù)，可以提升燃料階段工作效率，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)試系統(tǒng)，驗(yàn)證信息化處理結(jié)果，并根據(jù)電廠客戶情況構(gòu)建公式，制定符合實(shí)際情況的燃料結(jié)算形式，解決燃料管理中存在的問(wèn)題，達(dá)成大幅度提高燃料管理效率的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，通過(guò)優(yōu)化火電廠運(yùn)行可以提高效率并降低運(yùn)行成本，合理利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以在火電廠運(yùn)行中挖掘出很多具有價(jià)值的信息與知識(shí)，通過(guò)加大數(shù)據(jù)分析與研究全面發(fā)揮數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的作用，促進(jìn)火電廠運(yùn)行效率提升，為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)提供能源支持。

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