1、/2023.05大数据挖掘下关于火电厂的经济性分析陈建勋(国能内蒙古呼伦贝尔发电有限公司)摘要:对火电厂经济性进行分析，能够明确火电厂运行是否存在问题，及时对不合理之处进行调整，保证火电厂运行的持久性，是各火电厂关注重点内容。文章将通过大数据挖掘相关内容并进行分析，对其在火电厂经济性分析中的应用展开探讨，希望能够对我国火电厂运行提供一些助力。关键词:大数据;数据预处理;火电厂;经济性;数据清洗0引言虽然我国一直在对电力结构进行优化，但火电装机容量以及发电量占比却呈现出逐年下降的趋势，就整体能源行业发展情况来看，火力发电方式仍然是我国在短时间内较为主要的发电模式，电厂需要消耗大量煤炭才能够满足社
2、会电力供应需求。随着煤炭成本的不断提升以及社会对于大气空气污染问题重视程度的不断提高，合理使用煤炭、降低污染物排放成为火电厂关注重点内容。在此背景下火电厂开始借助大数据等先进技术对自身运行情况进行分析，以便能够制定出针对性较强的优化方案，确保火电厂整体运行能够达到最佳状态。1大数据集群搭建与数据预处理一般会在火电厂中安装大量传感器设备，会对火电机组的运行情况进行数据传递，将数据保存在电场相应系统之中。在海量化的数据之中，拥有大量冗余信息，电厂对于数据处理及时性以及有效性也有着较为严苛的要求，所以需要对计算效率等多项内容进行考量，需要构建离线和实时大数据集群以及数据预处理方案，保证大数据技术能够
3、在火电厂经济性分析中发挥出更大的作用1。需要针对大数据运行环境，展开历史数据离线处理和整合离线处理设计，展开实时计算框架和离线计算的设置，集成多种大数据组件展开实时处理平台以及数据离线平台的建设。按照指定系统以及火电厂具体运行分析需要，进行大数据集群架构的建设，保证集群能够具备良好兼容特点。在进行数据采集过程中，会将热电厂其中一机组作为目标，对机组一段时间的运行情况以及历史运行数据进行整理分析。会按照国内外设备规范内容，对火电机组易于计算和可测参数进行筛选，一般会如下表所示，将除氧气温度以及除氧气压力等各项数据作为候选参选数据，参数名称见表。表参数名称参数名称单位参数名称单位负荷MW除氧器温度
4、炉底进风温度除氧器压力MPa主蒸汽压力MPa主蒸汽温度中压排汽压力MPa在获取数据之后，需要进行数据清洗。在具体进行清洗过程中，不仅要对坏点进行剔除处理，同时还需要做好稳态数据选择等一系列操作2。因为在进行基础数据的采集以及传输等处理过程中，可能会因为故障或者其他方面干扰问题，而导致数据在采集时存在坏点数据的状况，会因为坏点数据的存在而造成信息错误等一系列状况，不利于后续的分析工作开展，所以需要做好坏点清除，保证模型整体精准度。在进行稳态数据选择过程中，需要按照设备参数变化较大，导致数据波动较大的特点，选择具有参考性的数据内容，作为火电机组稳定性判断标准，通过对主蒸汽温度以及基础负荷等各项数据
5、的研究，将其作为是否处于稳定状态的判断依据3。此外，还需要对数据信息进行归一化处理，防止出现参数之间标度差，影响建模，保证能够为后续分析工作提供可靠的数据支撑。2火电厂经济性分析火电厂经济性分析所涉及内容相对较多，对具体数据进行分析的类型也较为复杂，由于无法逐一进行阐述，所以在此将基于火电厂能耗最优值展开经济分析。2.1基本分析思路在具体进行分析过程中，需要对火电厂爆发式增441电气技术与经济/经济与管理2023.05/长数据内容进行深度研究，明确其中潜在价值，利用大数据技术将供电煤耗率作为优化目标，对电厂整体数据展开分析，进而挖掘数据潜藏价值。在进行分析过程中，需要明确表征基础外部约束具体条
6、件，通过设置离线计算框架的方式对工况进行划分，将机组划分为不同运行工况内容4。在此基础上，通过对相应算法的应用对工况进行分析，明确参数和供电消耗率之间关联，确定各工况之下参数最优值，通过对实时计算框架的应用，对历史数据进行深层次挖掘，明确机组最佳运行状态情况。2.2基于大数据集群的经济性分析在进行火电厂经济性挖掘过程中，需要做好流数据实时挖掘以及数据库离线挖掘。在基于数据库进行离线挖掘过程中，需要对火电厂历史数据进行总结和分析，做好数据信息预处理，通过对相关思想以及算法的合理使用，对外部条件进行聚类处理，实现对基础工况的合理划分，完成数据离散化处理5。运用算法对参数和供电煤耗率之间关联进行研究
7、，将工况最优运行参数存入到历史知识库之中，确保能够为基础优化工作开展提供支持。在基于流数据进行实时挖掘处理时，需要展开实时计算框架的操作，按照外部条件进行工况判断，通过对历史知识库的数据采集和分析，为实时数据计算提供支持，确定火电机组目标数值，整体计算操作如下图所示。图实时计算操作框架2.3基于数据库的离线挖掘在运用算法展开离线挖掘处理过程中，需要设置最小支持度和最小置信度，按照具体工况完成环境温度和负荷等各项数据的设置，进而通过进行对比实验的方式获得最优运行状态。按照数据分析结果，获取第一条规则最优内容，明确规则中主蒸汽温度以及用电率等各项数据具体参数，确定运行参数在特定区间内是否存在较为频
8、繁的出现概率，通过对挖掘结果的深度分析，明确各机组潜在规律6。通过对参数区间的分析，明确空预器出烟口温度以及除氧器压力等数值处于较低状态时，供电煤耗率处于较低水平，整体经济系数相对较高。通过进行关联规则分析的方式，确定参数区间聚类中心具体情况，将其作为最优值结果进行相应参数的调整，以便保证整体机组运行能够达到最佳状态，减少不必要的能耗消耗问题。根据对各项数据所表现出的关联进行分析可以发现，在煤质和负荷处于不断减小的状态下，机组供电煤耗一直处于不断增加的状态，经济性系数也在不断减小。当整体基础处于高负荷运行状态时，其经济性能要高于低负荷运行状态，而且煤质越高，所获得的经济性管理效果也会更加理想。
9、为确保机组运行能够处于最优化状态，操作人员需要通过对多机组出力进行优化处理的方式，确保能够将机组负荷调整在合理运行区间，通过选择优质煤作为燃料的方式，进一步541电气技术与经济/经济与管理/2023.05提高整体机组运行的经济性水平。同时，需要对炉底进风温度进行合理控制，按照环境温度情况进行相应的调整，保证供电酶消耗率能够控制在最小，能够通过对循环水温度在聚类中心区间范围进行合理控制的方式，达到最佳经济性目标。2.4基于流数据的实时挖掘在完成实时计算框架的搭建之后，需要对火电厂流数据内容进行挖掘，结合火电厂某段时间内的历史数据内容，做好正常数据以及故障数据信息等一系列数据的分析。展开监控文件夹
10、的设置，将数据采集端所收集到的各项数据传输到相应端口，并经过处理之后，对流数据进行实时挖掘。需要对数据具体工况进行判断，将该工况下的历史最优值作为实时流数据中的供电煤耗率目标数值，将相应结果存储到数据库之中，并进行可视化处理，进而通过对供电消耗率目标数值以及实际数值对比分析的方式，确定供电煤耗率目标数值和相应优化方案。通过具体进行实时数据挖掘的分析结果来看，基于流数据进行实时挖掘，能够获得良好数据分析结果，可以确定在任何变化状态下的供电煤耗率情况，掌握供电煤耗率具体目标数值，通过对该时间段进行实时挖掘，确定供电煤耗率最大可降数值，达到有效提高经济性系数的目标7。在对机组实际情况进行调控过程中，
11、如果出现实际数值低于目标值的状况，需要保证该机组能够保持现有运行状态，并通过对实际数据是否已经划分工况区间进行判断的方式，按照工况区间数值的具体情况，对历史数据进行研究，确定该数据内容是否在历史阶段出现过，并对数据出现的频率进行分析，确定是否形成关联规则。如果并不属于各项工况，说明已经出现新工况，需要对该部分数据进行采集和保存，在达到一定数量之后进行数量的增量挖掘。在分析过程中出现目标值低于实际值的情况时，机组人员需要按照实际情况对参考目标数值进行研究，通过对机组运行进行调整，保证机组运行状态能够达到最优。综合而言，在进行具体经济性分析过程中，需要按照大数据信息技术的特点，通过搭建离线计算框架
12、以及实时计算框架的方式，保证整体基础能够处于稳定运行状态，可以在离线阶段完成对全工况基础可控运行参数的计算，确定供电酶消耗率最优数值8。同时在实时计算阶段，需要通过在线挖掘的方式获得供电耗煤率目标数值，确保能够为机组运行人员提供明确的基础调整方向和数据调整参考数值，以便通过优化保证机组运行能够处于理想状态，满足经济性以及高质量等各方面的目标要求。3结束语因为经济性分析会对火电厂整体运行以及长久性发展带来直接影响，所以需要加大对经济性分析相关内容的研究力度。需要明确火电厂机组运行的具体特点以及相应优化方案，并借助大数据技术的特点，制定出较为合理的大数据技术应用方案，确保能够通过进行数据预处理以及
13、数据清洗等一系列方式，实现对大数据技术的有效应用，保证能够通过对各项数据信息的分析，明确各机组运行具体情况，确定运行最优数值，通过对各项参数进行调整的方式，保证机组运行可以达到最佳状态，能够减少不必要的消耗问题，可以在保证生产质量的同时，降低经济运行成本，提高火电厂运行整体经济性水平。参考文献 1孟金，周兴军 工况监控和大数据分析应用于环境行政监管研究 J 环境科学与管理，2022，47(6):24-27 2武智斌基于大数据挖掘的火电厂经济性分析 D 吉林:东北电力大学，2022 3李志远基于大数据火电厂精准喷氨控制系统 J 绿色科技，2022，24(2):178-181 4吕晓磊 基于火电厂
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