基于優劣解距離法的火電機組單輔機運行狀態評估
來源:用戶上傳
作者:
摘要：受電力市場、季節及深度調峰的影響，為保證火電機組安全可靠、經濟環保運行，需在低負荷段進行雙輔機至單輔機的合理切換，本文為獲得更科學、更準確的多屬性綜合評估模型，通過層次分析法計算主觀權重，通過熵權法計算客觀權重，獲得組合權重，而后通過優劣解距離法計算不同輔機運行方案的標準歐式距離，來獲得更切近實際工況的評估結果，本文提出的評估方法具有更高可信度，可為單、雙輔機切換提供指導意見。
關鍵詞：單輔機;評估;熵權法
近年來，我國火電產業快速發展，總裝機容量逐年增加，同時也帶來高額的發電成本，因此，如何降低發電成本，對火電機組運行狀態進行準確評估，使之工作在最優狀態，獲得更高的經濟效益與社會效益具有重要的現實意義。狀態評估多采用多屬性綜合評估的方法，文獻[I]針對全國的火電機組展開統計，分析了它們的可靠性，但是未進行合理排序。文獻[2]通過主成分分析法和熵權法獲得組合權重，采用加權和法對機組的運行狀態進行評價。本文以某火電機組試驗數據為基礎，通過AHP法、熵權法求取組合權重，同時運用改進的TOPSIS法對火電機組單輔機運行狀態進行綜合評估，提高評估結果的可信度、合理性，并可為單、雙輔機切換提供指導意見，使機組工作在最優狀態。
1確定組合權重的評估模型
熵權法根據數據間的差異信息，計算目標屬性的客觀權重，若某個指標的信息熵越大，提供的信息量越少，在綜合評價中作用也越小，客觀權重也越小。各評價指標的客觀權重為β，熵權法過分依賴數據樣本與客觀信息，得到的客觀權重并不能準確、科學的用來綜合評估。層次分析法是計算目標屬性的主觀權重，通過建立1-9尺度的比較矩陣，對多屬性決策問題進行定性、定量的分析。CI是一致性指標，RI是隨機一致性指標，CR是隨機一致比例，各評價指標的客觀權重為α。
為了科學評估，將主、客觀權重進行融合，依據最小鑒別信息原理可知，熵AHP組合權重為ψj（j=l，2，…，n）。采用topsis法對風電機組可靠性進行評估，同時用標準歐氏距離代替歐氏距離，用熵AHP線性權重代替單個權重。
2應用案例
采集某機組5組不同工況的試驗數據，驗證模型有效性。工況1為75%負荷工況，工況2為55%負荷工況，雙送風機運行，工況3、4、5為55%負荷工況，單送風機運行，工況3、4、5除磨煤機運行方式不同，其他運行參數保持一致。對試驗數據進行相關度分析，選定建模參數為：熱效率、排煙損失、散熱損失、機械不完全燃燒、飛灰含碳、送風機電耗、漏風率，據此得到決策矩陣。
工況1：（ 91.53， 7.06， 0.57. 0.84. 2.2. 371. 11.19）;工況2：（ 91.33， 7.49， 0.78， 0.4. 0.7， 324， 11.8）;工況3：（ 91.43， 7.22， 0.77， 0.57， 0.9， 196， 10.23）;工況4：（91.41，6.96. 0.77， 0.86. 1.6. 199， 7.91）;工況5：（91.22. 7.24.0.77. 0.76. 1.3. 209. 9.92）.
對決策矩陣進行0-1規范化。通過熵權法得到客觀權重：（ 0.157， 0.158， 0.092， 0.134， 0.157， 0.154. 0.148）.通過AHP法構造比較矩陣，最大特征值7.6625。得到主觀權重：（ 0.389， 0.122. 0.122， 0.044. 0.044. 0.152. 0.127）計算組合權重：（ 0.262，0.147，0.113，0.082，0.088，0.1620.146）。通過TOPSIS法，計算標準歐氏距離：L=（ 0.644，0.412. 0.574， 0.490， 0.442）。因為，0.644>0.574>0.490> 0.442>0.412，所以，1號工況>3號T況>4號工況>5號T況>2號工況。
3分析
已知1號工況為75%負荷下雙送風機運行，2號工況均為55%負荷雙送風機運行，3、4、5號工況均為55%負荷單送風機運行。
由于負荷越高，鍋爐性能越好，故1號工況評估結果最優，說明機組75%負荷運行狀態明顯優于55%運行狀態。對比2-5號T況可知，3-5號工況評估結果優于2號工況評估結果，說明該機組在55%工況下，采用單輔機運行方式明顯優于雙輔機，因此，當機組運行在55%負荷工況下，需要將機組切換至單輔機運行模式，使之工作在最優狀態，來確保機組安全、經濟、穩定運行。
4結論
本文通過組合權重與優劣解距離法，計算不同輔機運行方案的標準歐式距離，獲得更切近實際工況的評估結果。結果表明，當機組運行在55%負荷工況下，需要將機組切換至單輔機運行模式，使機組工作在最優狀態，可獲得更佳的經濟效益與社會效益。因此，本文提出的評估方法更科學、更準確，可為單、雙輔機切換提供指導意見。
參考文獻：
[1]馮澤磊，何長征.熱電廠鍋爐低負荷單側送風機運行試驗分析[J].節能技術，2011（9）：476-480.
[2]羅毅，周創立，劉向杰，多層次灰色關聯分析法在火電機組運行評價中的應用[J].中國電機工程學報，2012（6）：97-103.
[3]滿若巖，付忠廣.基于模糊綜合評判的火電廠狀態評估[J].中國電機工程學報，2009（2）：5-10.
[4]劉長良，劉夢瓊.基于改進TOPSIS法的火電機組運行可靠性評價[J].熱力發電，2015（5）.
[5]楊勇平，吳殿法，王寧玲.基于組合權重一優劣解距離法的火電機組性能綜合評價[J].熱力發電，2016（2）：10-15.
[6]齊敏芳，付忠廣，景源等.基于信息熵權與主成分分析的火電機組綜合評價方法[J].中國電機工程學報，2013（2）：58-64.
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14910765.htm
