聚类算法在锅炉运行参数基准值分析中的应用

大型火力发电厂的实时控制过程中，许多数据之间呈现复杂的非线性关系，而数据挖掘技术能从数据中发现知识或规则，及时分析、调整参数。该文利用数据挖掘方法确定监控参数的基准值，为火电机组耗差分析提供重要依据。介绍了数据挖掘方法的相关理论，研究并应用聚类算法确定热力设备监控参数的基准值模型。采用k-means法分析实时运行数据，分别挖掘再热器压损和锅炉排烟温度的基准值，所得锅炉运行主要监控参数的基准值模型经样本图证实效果良好。为基准值模型的确定提供了一个新的思路和有效方法。     

粗糙集知识约简在确定电站优化目标值中的应用

优化电站运行的关键问题是确定电站运行可控参数的目标值。采用基于粗糙集知识约减的数据挖掘技术来确定火电厂运行优化目标值。设计了确定电站运行优化目标值的过程。最后以300 MW机组历史运行参数为挖掘对象,分别对100%,90%,70%3种典型负荷工况下的数据进行挖掘,找到与供电煤耗率密切相关的条件属性,运用可视化技术对这些属性进行分析,确定了影响供电煤耗率的关键参数目标值。挖掘结果、理论分析和机组实际情况三者相符,具备现场可实现性。     

基于并行FP-Growth算法的火电机组运行优化

关联规则算法在火电厂数据挖掘中取得了较好的应用效果,然而随着电厂自动化、信息化程度的进一步提高,面对高维海量的数据,传统的数据挖掘方法由于自身缺陷已不能满足要求。针对此问题,提出了一种基于Spark的并行FP-Growth算法,并以某600 MW超临界机组的历史运行数据为对象,挖掘各工况下运行参数与供电煤耗之间的关系,从而得到运行参数调整区间及目标值。结果表明,该算法确定的优化目标值可以有效降低机组供电煤耗率,提高机组运行经济性,可用于指导机组优化运行。     

基于模糊C-均值聚类的锅炉监控参数基准值建模

锅炉各监控参数基准值的确定是分析锅炉运行能耗偏差的基础。该文充分利用锅炉运行数据的关联特性,提出了一种基于模糊C-均值聚类算法实现多参量同步聚类以确定锅炉监控参数基准值的方法。该方法可以在实际运行数据中同步挖掘出某典型负荷邻域区间对应的排烟氧量、排烟温度和飞灰含碳量等监控参数基准值,从而达到改善锅炉运行性能的目标。在多参量同步聚类算法中,利用有效性函数优化模糊聚类数,提出运行模式支持度的相关概念及其样本支持判定的规则,并对类中心点处较小ε区域内样本进行无偏估计。实例分析结果表明：该方法能够在兼顾参数之间耦合关系的基础上,得到高效工况下对应的各基准值样本点,并建立相应的基准值模型。     

数据挖掘及其在电厂SIS中的应用

针对电厂运行分析的实际需要,基于数据挖掘技术建立了定量关联规则的数据挖掘算法模型,编制了可用于实时数据分析的应用系统。给出了确定机组最佳运行参数以及评价运行水平等电厂运行数据分析的应用示例,表明数据挖掘方法可以在监控信息系统（SIS）中广泛用于机组运行分析与优化。     

基于数据挖掘的风机效率寻优

电站的经济性运行的关键要素是确定合理的经济指标目标值,介绍了国内电站经济寻优的技术现状,以风机为例详细说明了风机效率计算的方法,并阐述了基于关联关系分析数据挖掘方法的寻优思路,最后在实际电站中应用得到了相关参数的最优值以指导实际运行。运行优化目标值的确定,可以提高机组运行效率,降低污染排放,指导机组优化运行。     

煤气锅炉主要运行参数的煤耗偏差分析

当锅炉主要运行参数偏离目标值时,会引起锅炉热效率的下降,导致机组发电煤耗升高。为此,分析了煤气锅炉热效率的计算要点,并提出了适用于煤气锅炉的煤耗偏差分析模型,给出了锅炉运行过程中排烟温度、排烟氧量、排烟CO含量变化时的发电煤耗偏差计算模型。实际计算结果表明,该模型能够较准确地计算出锅炉主要运行参数偏离目标值所引起的煤耗偏差,可为机组的优化运行提供数据依据。     

大数据挖掘技术应用于汽轮机组运行性能优化的研究

基于关联规则的数据挖掘方法已在火电厂汽轮机组的性能优化中取得了较好的应用,但随着大数据时代的来临,传统的数据挖掘方法由于自身缺陷已不能胜任海量数据的挖掘工作。针对此问题,在云计算环境下,基于引入粗糙集中属性约简的基础,在Hadoop平台的Map Reduce架构上对经典关联规则算法Apriori算法进行改进,实现计算并行化以形成能够应对海量数据挖掘任务的新算法。以某1000MW超超临界机组的运行数据为挖掘对象,利用新算法对典型负荷下的历史数据进行挖掘,挖掘出运行参数与性能指标之间的关系,并得到一些可调控参数的运行优化目标值以指导优化运行。挖掘结果表明,新算法可以应用于汽轮机优化目标值的确定,达到节能减排的目的,其所求出的优化目标值来源于机组实际运行数据,具有代表性,能够反映机组的最佳运行状态。     

火电厂锅炉主要运行参数的耗差分析

在用反平衡法对火电厂锅炉进行热效率计算的基础上,提出了主要运行参数偏离目标值所引起的煤耗偏差计算模型,给出了锅炉主要运行参数变化与煤耗变化的关系式。对某电厂1 025 t/h锅炉主要运行参数进行了实时耗差计算,结果表明,所建模型能够比较准确地计算出因锅炉运行参数偏离目标值而引起的耗差,计算精度能够满足现场性能监测的要求。     

基于PSO-SVR模型的凝汽器真空目标值预测

针对凝汽器真空目标值确定问题的研究现状和存在的不足,应用粒子群与支持向量机相结合的算法建立了凝汽器真空目标值预测模型,在历史运行数据库的基础上,利用关联规则算法对循环水系统优化参数进行挖掘,为真空预测模型提供训练样本,引入粒子群算法的寻优功能对支持向量机模型的参数进行优化,使模型具有一定的有效性和泛化性,并以某600 MW机组凝汽器运行数据为例,对不同负荷下凝汽器真空目标值进行了预测并通过凝汽器真空实测值与模型预测目标值对比,实现对凝汽器真空运行状态的评估,为凝汽器运行优化及故障诊断提供了参考依据。     

智能配电网信息支持系统部分关键技术研究实践

结合广州地区配电网实际情况,分析智能配电网信息支持系统的部分关键技术,对基于实时全景信息的配电网智能调度技术、基于地理信息系统的配电自动化技术、基于实时数据库的电网综合数据平台和基于综合数据平台的配电网数据挖掘技术等进行了讨论,对广州电网在智能配电网部分关键技术中的研究和实施情况进行介绍。     

发电厂侧电压无功控制系统

采用与远方调度相结合的方式作电厂侧发电机电压无功控制系统，根据母线电压目标值计算出电厂母线的无功出力，在机组间合理分配无功，保持电厂母线电压在远方调度要求的目标值，提高了电网电压质量。     

基于数据包络分析法的火电机组实时运行经济性评价研究

基于某600MW机组,选取反映火电机组运行效益的指标,采用数据包络分析法(DEA)建立评估机组实时运行效率的模型,对其实时运行数据进行了相对有效性评价,并对相对效率较劣的运行状态提出了热力参数优化目标值。结果表明:这种方法可以为机组优化运行提供一定的理论依据。     

火力发电厂锅炉运行优化管理系统的研究与开发

通过分析目前火力发电厂锅炉燃烧优化调整方法所存在的问题,研究和开发出基于人工神经网络和遗传算法的锅炉运行优化管理系统。它通过机组实时运行参数的监测,以及机组变工况条件下各运行参数最优值的确定,对机组经济性做出实时评价,并提供最优值曲线,指导运行人员提高运行水平。锅炉燃烧优化采用人工神经网络和遗传算法相结合的燃烧特性建模和优化方法,实现锅炉燃用不同煤种、不同负荷条件下的运行参数全局寻优。该系统将影响机组安全性和经济性的关键参数作为长期趋势数据保存,并对某些有累积效应的参数具有累计统计功能,可实现机组设备状态在线检测,为设备消缺和安排合理的检修计划提供参考,实现锅炉优化运行指导和设备状态检测。     

数据驱动型实时燃烧优化控制架构及应用

在安全运行基础上,为提高火电机组经济性和环保性,提出了基于历史运行数据、燃烧试验数据和实时运行数据的燃烧优化自动控制架构。在该架构中引入稳态检测、锅炉效率在线计算、数据挖掘、非线性建模、智能优化等技术,得到用于燃烧优化的运行控制基准和实时控制增量指令。这些数据经过可靠的通信和安全无扰的控制逻辑与原控制系统进行融合,根据机组运行状态参与锅炉燃烧实时控制优化。基于该架构的燃烧优化系统已在燃煤电厂实际应用,在宽负荷范围内实现了燃烧运行状态分析、指令自动优化和锅炉效率提升。可基于该自动控制架构拓展优化其中各技术要素,并应用到其他各种炉型和控制系统中。     

单芯电缆线芯温度的非线性有限元法实时计算

考虑电缆材料热性参数是温度的函数及忽略热量沿着线芯轴向传输所造成的线芯温度计算误差,为提高电缆线芯温度计算的精度,提出基于非线性有限单元法计算电缆导体的温度。研究电缆导体径向、轴向温度梯度以及热量扩散规律,分析运行电流、外界环境温度等因素对电缆线芯轴向、径向温度分布的影响。根据传热学原理,研究电缆热性参数随温度变化对电缆导体温度的影响,建立电缆导体温度计算三维非线性有限元模型,并通过实验数据对非线性有限元模型进行验证和修正。实验和有限元仿真的对比表明：忽略电缆热量沿着轴向传输以及热性参数的改变会造成线芯温度计算误差;所提出的电缆导体温度实时计算非线性有限元模型的有效性,为高温下运行电缆导体温度监测与负荷预测奠定了基础。     

基于Modbus/TCP的火电厂实时数据集成及网络通信控制器研制

研制了应用于火电厂给煤系统的火电厂实时数据集成及网络通信控制器.使用Modbus/TCP统一标准协议实现数据的实时通信,将异构设备接口通信归一化.控制器采用双处理器并行通信模式及分任务处理结构,双处理器在握手信号控制下,通过8位并行数据线传输数据,随之进行Modbus/TCP数据封装,将TTL电平信号转换成网络信号,通过工业以太网送至上位监控中心.所研制的控制器解决了现场异构设备不同通信规约带来的数据集成和传输问题.该控制器现场运行稳定可靠,满足研制要求.