火電廠中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用

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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。火電廠運(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。基于此，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)

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。火電廠優(yōu)化運(yùn)行，旨在確?；痣姍C(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]?；痣妰?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)?；ヂ?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(lèi)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(lèi)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(lèi)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。

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。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。

參考文獻(xiàn)：

[1]高起棟.基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的火電廠設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，2017，04（06）：24-27.

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作者：張澤坤 單位：貴州興義電力發(fā)展有限公司（興義電廠）