宋艷峰 王婷婷

【摘 要】本文從火電機組運行績效的分析入手，利用數(shù)據(jù)狀態(tài)分析、統(tǒng)計分析與實時監(jiān)控管理手段，通過云計算、大數(shù)據(jù)等先進技術，提出了表征機組運行狀態(tài)的特征參數(shù)，揭示了各特征參數(shù)與機組運行工況參數(shù)之間的耦合關系，將運行員績效管理轉化為“控制系統(tǒng)績效管理”，“關鍵設備績效管理”和“經(jīng)濟參數(shù)績效管理”……等等系統(tǒng)，就可以把傳統(tǒng)的管理方式推向當下新的技術環(huán)境，使其發(fā)揮新的作用。為保障機組安全、穩(wěn)定和高效運行提供了重要技術支撐。實現(xiàn)以數(shù)字化、智能化、信息化推進企業(yè)進步的目的。

【關鍵詞】數(shù)字化分析;節(jié)能減排;狀態(tài)檢修;運行績效;統(tǒng)計模型

引言

充分使用、發(fā)揮和調(diào)動電廠現(xiàn)有豐富數(shù)據(jù)資源潛力，創(chuàng)造用數(shù)據(jù)解決問題的創(chuàng)新環(huán)境，是電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，是保證企業(yè)長遠發(fā)展和技術領先的重要手段。流程工業(yè)數(shù)字化分析的重要特點，就是用數(shù)據(jù)抽象地描述工藝過程，分析工藝過程的變化。

1 工藝流程簡介

華電新疆發(fā)電有限公司昌吉分公司為兩臺330MW亞臨界供熱空冷式燃煤發(fā)電機組。按照熱電聯(lián)產(chǎn)、中水利用、直接空冷和同步建設脫硫裝置設計實施。與其他燃煤熱電廠運行方式相似，燃煤經(jīng)過輸煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)送至鍋爐燃燒，將化學能轉變?yōu)闊崮埽仩t產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽送往汽輪機做功，汽輪機帶動發(fā)電機將機械能轉為電能，電由輸電線路送出，做過功的部分蒸汽從汽輪機高低壓連通管中抽出對外供熱。生產(chǎn)用水為城市中水，經(jīng)化學軟化處理后通過給水泵進入凝氣器低壓加溫，然后進入除氧器除氧，除氧后的軟化水再通過高壓加熱器進入鍋爐省煤器預熱，再經(jīng)過鍋爐加熱為過熱蒸汽后用于發(fā)電。

2 數(shù)據(jù)分析主要內(nèi)容

2.1偏差基礎計算

基礎計算指的是對產(chǎn)生偏差本身的計算過程。主要包括，根據(jù)機組負荷與期望值曲線計算關鍵變量的期望值，然后根據(jù)期望值與實際值之差計算偏差，在這個過程中，應考慮相應的濾波和越限處理，最后根據(jù)計算出的偏差，按偏差計分曲線計算對應的得分值。同時對偏差是否越限作出判斷并標記。

2.2計算、分析偏差的統(tǒng)計描述

這里要對每個偏差的統(tǒng)計描述特性進行計算。例如：越各種限幅的次數(shù)，時間長，時間比等。還要統(tǒng)計偏差達到最小、最大等極值情況。對偏差的波動情況也應進行分析。

偏差本身指標間的關系。在系統(tǒng)中，對關鍵變量的偏差做出全工況的統(tǒng)計描述。包括：最大偏差，平均偏差，分布情況，變量和偏差越限情況等。

2.3對偏差的關聯(lián)分析

偏差與機組負荷、運行環(huán)境的關系

對各個變量建立“期望值-實際值關系曲線”、“偏差-計分關系曲線”;

對全部變量、全運行負荷段，全參考量范圍，建立期望值標準，計算實際運行值的偏差，以各種時間段計算;

對期望值、偏差值、得分之間進行連續(xù)變化范圍的記錄、評價和比較分析;

通過對運行值次、運行情況進行綜合打分，對結果做實時的評判與階段性評判;

所有偏差狀態(tài)的集中呈現(xiàn);

偏差與工藝過程其他參數(shù)變化的關系

偏差關鍵的工藝參數(shù)，如機組主汽壓力之間的關系，各項偏差之間的關系等，以判斷偏差之間是否具有相互影響以及影響的程度。

偏差與經(jīng)濟參數(shù)、環(huán)保參數(shù)和機組重要狀態(tài)的關系

系統(tǒng)要能靈活地選擇影響變量與受影響變量，使工程師能夠從它變化的關系中找到因果的邏輯。

偏差特征歷史變化趨勢，在時間維度上展開上面偏差的特征，對未來的狀態(tài)做出預測

在看到偏差的各種特征之后，我們需要看到這些特征變化的歷史過程。一般來說，我們希望這些特征是平穩(wěn)的，是可以與預測的，或者說，這些過程是沒有偏差的。但是機組運行的實際工況，環(huán)境條件的變化，都會造成這些規(guī)律與預期的差異。系統(tǒng)應能幫助工程師、管理者發(fā)現(xiàn)這些差異，它們是更深層次的“偏差”。

3 系統(tǒng)應用實例

3.1當前考核狀態(tài)

對偏差、期望值、負荷、值次、計分、機組等進行詳盡分析。

對各個變量建立期望值與與實際運行值的偏差關系，對偏差進行完整的分析。

對各個變量建立偏差與負荷曲線、偏差積分曲線。

對期望值、偏差值、得分之間進行全面的統(tǒng)計分析。

對運行員的運行情況進行綜合打分，實時的評判。

所有偏差狀態(tài)的集中呈現(xiàn)

所有做的分析對每一個變量、每一臺機組在一個界面中通過用戶的選擇完整的顯示，通過系統(tǒng)為用戶解決了，對當前的關鍵變量一個值次以來運行的綜合分析：期望值是多少、偏差值多少、分值是多少、累計的分值是多少、壓紅線時間是多少、正常運行時間是多少、正常運行時間的占比是多少、報警運行時間的占比是多少等等，有一個完整的分析。將所有的這些分析在一幅界面上全部解決。

3.2月得分綜合分析

對機組與值次進行評價及排名

將一段時間內(nèi)的每天的得分進行比較和統(tǒng)計

對變量得分在一段時間內(nèi)做趨勢分析

系統(tǒng)把每個變量的得分，作為一個過程變量，帶到系統(tǒng)中做趨勢分析。這樣系統(tǒng)可以對每一臺機組的每個變量的得分，結合整個月時段，做出趨勢分析。在這個趨勢分析中，我們可以看到。每一個得分或者某一個特定的得分在什么時段得分非常高，什么時段得分非常低，偏差是多少，相差是多少。再用同樣的分析，對機組、變量都可以分別進行。這樣給用戶提供了有針對性的分析和綜合分析的各種手段，對每一個變量都可以實施。

3.3變量關聯(lián)性分析

分析變量之間的相互關系及影響。

變量之間相關性比較

系統(tǒng)不僅分析每一個變量每個關鍵變量它們的得分，它們的偏差，同時要分析這些變量之間的關系，也就是說有沒有冗余的變量。當某個變量運行值升高的時候，這個變量變化的時候，它的變化方式和另外的變量變化方式是不是存在完全一致，如果存在這樣的變量的話，這兩個變量之間就可以互為替補。將來在做系統(tǒng)分析的時候，如果某些變量出了問題就可以用相似的變量來替補。另一方面在今后做大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建模的時候，也希望每個變量之間相互獨立，越獨立，它們所代表的信息就越多，從信息角度上看，它們的信息效率就越高。

3.4過程變量偏差的越限分析

系統(tǒng)中分析了過程變量偏差越限的各種形式。首先，系統(tǒng)把常規(guī)的“過程變量越限”轉變?yōu)椤斑^程變量偏差越限”。經(jīng)過這樣的處理之后，很多變量可以在同樣方式下比較，使工程師對變量的狀態(tài)有了相對統(tǒng)一的描述與評價方式。

4 結論

這種應用在數(shù)字化技術深入發(fā)展的今天，完全不必以龐大的數(shù)據(jù)信息平臺為條件。而是以面向問題、專注于過程數(shù)字化特征的歷史數(shù)據(jù)分析為重要方式。在企業(yè)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源基礎上，就可以發(fā)揮重要作用。

參考文獻

[1]候子良.《再論火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)》[J].電力系統(tǒng)自動化，2002，26（15）：1-3.

[2]李青，張興營《發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營指標管理手冊》中國電力出版社2012.

作者簡介：

宋艷峰，性別：男，民族：漢族，出生日期：1970年3月20日，籍貫：河北，學歷：本科;單位：華電新疆發(fā)電有限公司昌吉分公司;研究方向：生產(chǎn)指標精益化管理