宋艷峰 王婷婷

【摘 要】本文從火電機(jī)組運(yùn)行績(jī)效的分析入手，利用數(shù)據(jù)狀態(tài)分析、統(tǒng)計(jì)分析與實(shí)時(shí)監(jiān)控管理手段，通過(guò)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，提出了表征機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的特征參數(shù)，揭示了各特征參數(shù)與機(jī)組運(yùn)行工況參數(shù)之間的耦合關(guān)系，將運(yùn)行員績(jī)效管理轉(zhuǎn)化為“控制系統(tǒng)績(jī)效管理”，“關(guān)鍵設(shè)備績(jī)效管理”和“經(jīng)濟(jì)參數(shù)績(jī)效管理”……等等系統(tǒng)，就可以把傳統(tǒng)的管理方式推向當(dāng)下新的技術(shù)環(huán)境，使其發(fā)揮新的作用。為保障機(jī)組安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行提供了重要技術(shù)支撐。實(shí)現(xiàn)以數(shù)字化、智能化、信息化推進(jìn)企業(yè)進(jìn)步的目的。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化分析;節(jié)能減排;狀態(tài)檢修;運(yùn)行績(jī)效;統(tǒng)計(jì)模型

引言

充分使用、發(fā)揮和調(diào)動(dòng)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(wèn)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(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和技術(shù)領(lǐng)先的重要手段。流程工業(yè)數(shù)字化分析的重要特點(diǎn)，就是用數(shù)據(jù)抽象地描述工藝過(guò)程，分析工藝過(guò)程的變化。

1 工藝流程簡(jiǎn)介

華電新疆發(fā)電有限公司昌吉分公司為兩臺(tái)330MW亞臨界供熱空冷式燃煤發(fā)電機(jī)組。按照熱電聯(lián)產(chǎn)、中水利用、直接空冷和同步建設(shè)脫硫裝置設(shè)計(jì)實(shí)施。與其他燃煤熱電廠運(yùn)行方式相似，燃煤經(jīng)過(guò)輸煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)送至鍋爐燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽仩t產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽送往汽輪機(jī)做功，汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能，電由輸電線路送出，做過(guò)功的部分蒸汽從汽輪機(jī)高低壓連通管中抽出對(duì)外供熱。生產(chǎn)用水為城市中水，經(jīng)化學(xué)軟化處理后通過(guò)給水泵進(jìn)入凝氣器低壓加溫，然后進(jìn)入除氧器除氧，除氧后的軟化水再通過(guò)高壓加熱器進(jìn)入鍋爐省煤器預(yù)熱，再經(jīng)過(guò)鍋爐加熱為過(guò)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(chǔ)計(jì)算

基礎(chǔ)計(jì)算指的是對(duì)產(chǎn)生偏差本身的計(jì)算過(guò)程。主要包括，根據(jù)機(jī)組負(fù)荷與期望值曲線計(jì)算關(guān)鍵變量的期望值，然后根據(jù)期望值與實(shí)際值之差計(jì)算偏差，在這個(gè)過(guò)程中，應(yīng)考慮相應(yīng)的濾波和越限處理，最后根據(jù)計(jì)算出的偏差，按偏差計(jì)分曲線計(jì)算對(duì)應(yīng)的得分值。同時(shí)對(duì)偏差是否越限作出判斷并標(biāo)記。

2.2計(jì)算、分析偏差的統(tǒng)計(jì)描述

這里要對(duì)每個(gè)偏差的統(tǒng)計(jì)描述特性進(jìn)行計(jì)算。例如：越各種限幅的次數(shù)，時(shí)間長(zhǎng)，時(shí)間比等。還要統(tǒng)計(jì)偏差達(dá)到最小、最大等極值情況。對(duì)偏差的波動(dòng)情況也應(yīng)進(jìn)行分析。

偏差本身指標(biāo)間的關(guān)系。在系統(tǒng)中，對(duì)關(guān)鍵變量的偏差做出全工況的統(tǒng)計(jì)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(duì)偏差的關(guān)聯(lián)分析

偏差與機(jī)組負(fù)荷、運(yùn)行環(huán)境的關(guān)系

對(duì)各個(gè)變量建立“期望值-實(shí)際值關(guān)系曲線”、“偏差-計(jì)分關(guān)系曲線”;

對(duì)全部變量、全運(yùn)行負(fù)荷段，全參考量范圍，建立期望值標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算實(shí)際運(yùn)行值的偏差，以各種時(shí)間段計(jì)算;

對(duì)期望值、偏差值、得分之間進(jìn)行連續(xù)變化范圍的記錄、評(píng)價(jià)和比較分析;

通過(guò)對(duì)運(yùn)行值次、運(yùn)行情況進(jìn)行綜合打分，對(duì)結(jié)果做實(shí)時(shí)的評(píng)判與階段性評(píng)判;

所有偏差狀態(tài)的集中呈現(xiàn);

偏差與工藝過(guò)程其他參數(shù)變化的關(guān)系

偏差關(guān)鍵的工藝參數(shù)，如機(jī)組主汽壓力之間的關(guān)系，各項(xiàng)偏差之間的關(guān)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(jì)參數(shù)、環(huán)保參數(shù)和機(jī)組重要狀態(tài)的關(guān)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(guān)系中找到因果的邏輯。

偏差特征歷史變化趨勢(shì)，在時(shí)間維度上展開(kāi)上面偏差的特征，對(duì)未來(lái)的狀態(tài)做出預(yù)測(cè)

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(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，我們希望這些特征是平穩(wěn)的，是可以與預(yù)測(cè)的，或者說(shuō)，這些過(guò)程是沒(méi)有偏差的。但是機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際工況，環(huán)境條件的變化，都會(huì)造成這些規(guī)律與預(yù)期的差異。系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)用實(shí)例

3.1當(dāng)前考核狀態(tài)

對(duì)偏差、期望值、負(fù)荷、值次、計(jì)分、機(jī)組等進(jìn)行詳盡分析。

對(duì)各個(gè)變量建立期望值與與實(shí)際運(yùn)行值的偏差關(guān)系，對(duì)偏差進(jìn)行完整的分析。

對(duì)各個(gè)變量建立偏差與負(fù)荷曲線、偏差積分曲線。

對(duì)期望值、偏差值、得分之間進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)分析。

對(duì)運(yùn)行員的運(yùn)行情況進(jìn)行綜合打分，實(shí)時(shí)的評(píng)判。

所有偏差狀態(tài)的集中呈現(xiàn)

所有做的分析對(duì)每一個(gè)變量、每一臺(tái)機(jī)組在一個(gè)界面中通過(guò)用戶(hù)的選擇完整的顯示，通過(guò)系統(tǒng)為用戶(hù)解決了，對(duì)當(dāng)前的關(guān)鍵變量一個(gè)值次以來(lái)運(yùn)行的綜合分析：期望值是多少、偏差值多少、分值是多少、累計(jì)的分值是多少、壓紅線時(shí)間是多少、正常運(yùn)行時(shí)間是多少、正常運(yùn)行時(shí)間的占比是多少、報(bào)警運(yùn)行時(shí)間的占比是多少等等，有一個(gè)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(duì)機(jī)組與值次進(jìn)行評(píng)價(jià)及排名

將一段時(shí)間內(nèi)的每天的得分進(jìn)行比較和統(tǒng)計(jì)

對(duì)變量得分在一段時(shí)間內(nèi)做趨勢(shì)分析

系統(tǒng)把每個(gè)變量的得分，作為一個(gè)過(guò)程變量，帶到系統(tǒng)中做趨勢(shì)分析。這樣系統(tǒng)可以對(duì)每一臺(tái)機(jī)組的每個(gè)變量的得分，結(jié)合整個(gè)月時(shí)段，做出趨勢(shì)分析。在這個(gè)趨勢(shì)分析中，我們可以看到。每一個(gè)得分或者某一個(gè)特定的得分在什么時(shí)段得分非常高，什么時(shí)段得分非常低，偏差是多少，相差是多少。再用同樣的分析，對(duì)機(jī)組、變量都可以分別進(jìn)行。這樣給用戶(hù)提供了有針對(duì)性的分析和綜合分析的各種手段，對(duì)每一個(gè)變量都可以實(shí)施。

3.3變量關(guān)聯(lián)性分析

分析變量之間的相互關(guān)系及影響。

變量之間相關(guān)性比較

系統(tǒng)不僅分析每一個(gè)變量每個(gè)關(guān)鍵變量它們的得分，它們的偏差，同時(shí)要分析這些變量之間的關(guān)系，也就是說(shuō)有沒(méi)有冗余的變量。當(dāng)某個(gè)變量運(yùn)行值升高的時(shí)候，這個(gè)變量變化的時(shí)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(gè)變量之間就可以互為替補(bǔ)。將來(lái)在做系統(tǒng)分析的時(shí)候，如果某些變量出了問(wèn)題就可以用相似的變量來(lái)替補(bǔ)。另一方面在今后做大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建模的時(shí)候，也希望每個(gè)變量之間相互獨(dú)立，越獨(dú)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(guò)程變量偏差的越限分析

系統(tǒng)中分析了過(guò)程變量偏差越限的各種形式。首先，系統(tǒng)把常規(guī)的“過(guò)程變量越限”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑^(guò)程變量偏差越限”。經(jīng)過(guò)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(duì)變量的狀態(tài)有了相對(duì)統(tǒng)一的描述與評(píng)價(jià)方式。

4 結(jié)論

這種應(yīng)用在數(shù)字化技術(shù)深入發(fā)展的今天，完全不必以龐大的數(shù)據(jù)信息平臺(tái)為條件。而是以面向問(wèn)題、專(zhuān)注于過(guò)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(chǔ)上，就可以發(fā)揮重要作用。

參考文獻(xiàn)

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[2]李青，張興營(yíng)《發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)指標(biāo)管理手冊(cè)》中國(guó)電力出版社2012.

作者簡(jiǎn)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(xué)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(biāo)精益化管理