(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111496012.4 (22)申请日 2021.12.09 (71)申请人 华电电力科学研究院有限公司 地址 310030 浙江省杭州市西湖区西湖科 技经济园西园一路10号 (72)发明人 马光耀　邴汉昆　高亚磊　张元舒　 庞乐　 (74)专利代理 机构 杭州天欣专利事务所(普通 合伙) 33209 代理人 张狄峰 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 16/2458(2019.01) (54)发明名称 一种基于大数据挖掘的在线运行优化系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于大数据挖掘的在线 运行优化系统， 包括大数据预处理系统、 趋势节 能指引系统、 参数趋势分析系统、 耗差统计分析 与节能诊断系统、 运行目标值确定系统和运行优 化规划、 实施方案及调整策略库。 采用大数据分 析与数据挖掘方法处理机组实时在线监测数据 和大量历史数据， 并利用机组的设计参数和现场 试验数据制定适用于复杂多变外部条件的先进 节能诊断与优化理论方法， 可系统研究并自动开 展混杂数据预处理， 实现复杂热力系统建模、 能 耗决策规则与知识提取， 实际可达优化目标值确 定， 建立能耗离线分析与在线诊断应用架构， 形 成优化目标规划、 实施及开展方面的策略。 结合 机组的实际运行状况， 对机组在 线运行优化平台 有秩序地构建及完 善。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114418169 A 2022.04.29 CN 114418169 A 1.一种基于大数据挖掘的在线运行优化系统， 其特征是， 采用改进的单耗分析方法， 结 合先进的大数据分析与数据挖掘理论方法， 开展用于机组关键能耗参数和指标的监测、 能 耗分析、 节 能诊断与运行优化； 采用大数据分析与数据挖掘方法处理机组实时在线监测数 据和大量历史数据系统研究， 并开展混杂数据预 处理， 形成大数据预 处理系统， 在此基础上 研究适用于复杂多变外部条件的先进节能诊断与优化理论方法， 利用机组的现场试验数据 建立趋势节 能指引系统对能耗指标进行实时计算， 根据热力计算系统建模、 能耗决策规则 与知识提取形成数据的趋势， 建立参数趋势分析系统， 对运行的趋势进 行判断， 通过搭建能 耗离线分析与在线诊断应用架构， 建立耗差统计分析与节 能诊断系统， 根据发展趋势自动 设定最优目标值， 根据设计参数和实际可达优化值建立运行目标值确定系统， 通过大数据 挖掘工具及能耗评价方法方式建立运行优化规划、 实施方案及调整策略库， 最终达到优化 节能的目的。 2.根据权利要求1所述的基于大数据挖掘的在线运行优化系统， 其特征是， 所述大数据 预处理系统， 以机组实际运行数据大气压、 发电机有功功率、 厂用电率、 低压缸排汽温度和 压力、 主蒸汽温度和压力、 高中压缸排汽压力和温度、 蒸汽流量的相应数值为数据源， 通过 随机取数法、 趋势平均法两种方式对初始数据进 行筛选， 最 终对选择的数据源进 行比对， 选 取特定时间内一致性较强、 方差较小的一组数据作为样本数据， 进行检测及预处理计算工 作； 数据源的选取包括稳态工况选取、 波动同步处理、 离群数据 清理、 参数冗余校检、 变量统 一离散的处理工作， 以提高运行 数据的质量， 满足后续数据 挖掘工作的要求； 所述趋势节能指引系统， 针对机组进行实时的热力计算， 在直接给出机组相应负荷下 的性能指标、 经济指标相关参数的基础上， 对机组的运行状态进 行节能优化筛选， 系统自动 实时计算， 并对各设备运行状态数据、 汽水工质的温度和压力参数， 依据系统择优选择出的 最佳能耗特征参数范围， 自动进 行记录； 以此类推， 计算出机组处于不同工况下的相对最佳 节能参数运行范围； 在不断优化的过程中， 当机组在某个状态能耗指标达到更优的位置时， 系统自动进 行记录， 经过长期运行， 系统自动筛选出最佳运行参数范围， 有针对性地监测机 组能耗水平演变情况， 便 于查看分析， 从而提高能耗 监测的效率和节能管理水平； 所述参数趋势分析系统， 基于大量的历史运行数据和系统实时能耗计算结果的长期储 存和比对， 对系统运行过程中节 能的调节和反馈以及数据趋势的统计进行分析， 为电站管 理人员和技术人员提供丰富的运行优化节能调整 策略参考， 分别从主汽压力、 温度， 再热汽 压力、 温度， 给水温度， 1 ‑8段抽汽， 排汽压力、 温度， 不同主汽和冷再及热再的进汽温度、 压 力参数下阀序设定及开度的多个监测参数上提供拓扑观察； 上述参数对于能耗结果的敏感 度进行分析， 并根据反馈记录对系统的节能方法和调整手段形成各种趋势、 成组数据、 报表 统计资料， 并支持复杂系统的动态评估； 所述耗差统计分析与节能诊断系统， 包括运行参数构 成系统控制的重要设备的运行条 件和运行、 调整方式； 根据正平衡和反平衡算法及等效焓降法， 对机组热耗率、 锅炉效率、 供 热供电煤耗进行经济性、 环保性指标监测； 缸效率、 端差、 过冷度参数的变化都会使得机组 在偏离设计工况的状态下运行， 影响机组运行的热经济性， 在此基础上进 行偏离比对计算； 耗差统计分析功能实现设备性能指标以及主要过程参数运行指标的计算与统计， 并形象地 反映机组典型负荷下指标实际值与基准值的对比分析， 求出对应的耗差值， 通过日常运行 及性能试验确定机组的真实可调整指标后， 将经济性能指标劣化值分解到相应设备和过程权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114418169 A 2参数影响因素上， 从而让运行操作人员分主次地减少 机组可控损失， 提高机组的切实经济 指标和技 术管理水平； 所述运行目标值确定系统， 包括平台底层技术、 数据挖掘获取方式、 数据标准、 数据资 产管理体系构成系统控制的重要设备 的运行条件和运行、 调整方式， 根据正平衡和反平衡 算法及等效焓降法， 对机组热耗率、 锅炉效率、 供热供电煤耗计算经济性指标并形成相应模 块及日常运行 人员的调整策略及调整方法） 、 大 数据历史分析五个方面内容； 根据大数据预处理系统、 趋势节能指引系统、 参数趋势分析系统、 耗差统计分析与节能 诊断系统和运行目标值确定系统建立相应的运行优化规划、 实施方案及调整策略库， 包括 根据监测到的运行参数构成系统控制的重要设备 的运行条件和运行、 调整方式； 根据正平 衡和反平衡算法及等效焓降法， 对机组热耗率、 锅炉效率、 供热供电煤耗进行经济性 实施目 标性明确、 导向性显著的方法， 经确认后编录系统自动调整规划或策略； 以机组整体系统及 各子系统为研究对 象， 采用基于大数据框架并行化改进后的关联规则算法进行逐级优化， 并根据机组实际运行状况进行选择性验证， 实现各系统中多参数耦合协同优化， 将各运行 参数与性能指标的复杂关联关系定量化， 进而确定全运行周期内较优性能指标对应的运行 参数目标值， 以指导机组优化 运行。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114418169 A 3