火電機(jī)組運(yùn)行評(píng)價(jià)對(duì)多層次灰色關(guān)聯(lián)分析法的應(yīng)用

張連生（天津軍糧城發(fā)電廠）

火電機(jī)組運(yùn)行評(píng)價(jià)對(duì)多層次灰色關(guān)聯(lián)分析法的應(yīng)用

張連生
（天津軍糧城發(fā)電廠）

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，火電廠在提高經(jīng)濟(jì)的同時(shí)受到我國(guó)能源資源結(jié)構(gòu)的限制，需要進(jìn)行節(jié)能減排?；痣姀S在運(yùn)行過(guò)程中需要建立較為精準(zhǔn)的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，并且在此狀態(tài)基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)體系的建立。本文主要闡述了火電機(jī)組運(yùn)行評(píng)價(jià)對(duì)多層次灰色關(guān)聯(lián)分析法的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：火電機(jī)組運(yùn)行評(píng)價(jià)；多層次灰色關(guān)聯(lián)分析法；應(yīng)用

0　引言

我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，很少對(duì)火電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行研究，在實(shí)施過(guò)程中沒(méi)有可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。在火電機(jī)組運(yùn)行評(píng)價(jià)過(guò)程中采用模糊綜合評(píng)價(jià)法有很好的效果，但是評(píng)價(jià)內(nèi)容有強(qiáng)烈的主觀性，灰色關(guān)聯(lián)分析法在火電機(jī)組中的應(yīng)用只實(shí)施了整體評(píng)價(jià)，沒(méi)有系統(tǒng)的局部評(píng)價(jià)，致使信息流失。所以，應(yīng)在此基礎(chǔ)上采用成份分析法對(duì)指標(biāo)相關(guān)性進(jìn)行消除，有效對(duì)機(jī)組工作狀態(tài)進(jìn)行分析和信息提取，通過(guò)信息的提取進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)系統(tǒng)的建立[1]。

1　主成份分析法構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

在進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮到評(píng)價(jià)過(guò)程中的正當(dāng)性，與此同時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的合理使用非常重要，在此基礎(chǔ)上必須具有科學(xué)性，在對(duì)指標(biāo)進(jìn)行選擇時(shí)，指標(biāo)的完整性對(duì)整個(gè)指標(biāo)體系運(yùn)行較為完備，但是指標(biāo)的獨(dú)立性在此其中也起到了較為重要的作用。從不同的角度中可以看出，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行不同的多種選擇能夠在很大程度上對(duì)一些較為重要的信息漏洞進(jìn)行彌補(bǔ)，但是如果指標(biāo)比較多，指標(biāo)之間會(huì)形成一定的關(guān)聯(lián)性。指標(biāo)之間的相關(guān)性會(huì)對(duì)信息產(chǎn)生一定的影響，致使出現(xiàn)信息重疊現(xiàn)象，在一定程度上這種影響會(huì)使評(píng)價(jià)結(jié)果失去科學(xué)性和真實(shí)性，人為的信息選擇具有很大的主觀性。所以，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行針對(duì)性的選擇，對(duì)主要因素進(jìn)行提取，在提取過(guò)程中需要把握好指標(biāo)的本質(zhì)性和獨(dú)立性。想要對(duì)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)取，最好的解決辦法是主成份分析法，這種方法實(shí)施的前提是信息原變量不變，在計(jì)算綜合指標(biāo)時(shí)需要考慮到系統(tǒng)的整體性，將系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行合理的組合來(lái)進(jìn)行計(jì)算。主成份分析法的計(jì)算前提是信息應(yīng)當(dāng)在計(jì)算過(guò)程中保持不變，與此同時(shí)還應(yīng)避免信息重疊。

2　乘法組合法確定指標(biāo)權(quán)重

綜合評(píng)價(jià)結(jié)果關(guān)系到整體系統(tǒng)的運(yùn)行情況，因此必須要具有一定的準(zhǔn)確性，準(zhǔn)確性能夠有效優(yōu)化指標(biāo)權(quán)重，對(duì)權(quán)重確定方法比較多，主要方法有以下兩種：主觀賦權(quán)和客觀賦權(quán)。主觀賦權(quán)指的是人們根據(jù)指標(biāo)的價(jià)值和技術(shù)得到，其中更多的是憑借經(jīng)驗(yàn)，在很大程度上知識(shí)結(jié)構(gòu)受到?jīng)Q策者經(jīng)驗(yàn)的影響。而客觀賦權(quán)指的是通過(guò)指標(biāo)數(shù)據(jù)差異程度對(duì)信息進(jìn)行確定的權(quán)利，這能夠在很大程度上消除主觀性對(duì)信息的影響，但是客觀賦權(quán)有一定的矛盾之處，針對(duì)于此，對(duì)客觀賦權(quán)進(jìn)行層次分析法和熵權(quán)分析法相結(jié)合的方式[2-4]。也就是說(shuō)客觀權(quán)重由熵值法來(lái)進(jìn)行確定，AHP在某種意義上決定著計(jì)算進(jìn)程，并且控制著主觀權(quán)重，客觀權(quán)重對(duì)主觀權(quán)重有很好的控制和調(diào)整功能。

3　灰色關(guān)聯(lián)分析評(píng)價(jià)法的選擇

由于火電廠運(yùn)行系統(tǒng)需要不間斷運(yùn)行，運(yùn)行系統(tǒng)較為復(fù)雜，與系統(tǒng)相關(guān)的指標(biāo)非常多，系統(tǒng)通過(guò)指標(biāo)計(jì)算數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)存在著不同程度上的灰度。因此，需要采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，這種方法最大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是完全可以對(duì)不確定的信息進(jìn)行灰色系統(tǒng)評(píng)價(jià)，該系統(tǒng)評(píng)價(jià)對(duì)規(guī)則指標(biāo)不明確的問(wèn)題信息的評(píng)價(jià)準(zhǔn)確率比較高，所以，由此可以看出灰色關(guān)聯(lián)分析法在機(jī)組綜合評(píng)價(jià)中有很好的實(shí)用價(jià)值。一般情況下多層次綜合評(píng)價(jià)信息豐富度優(yōu)于單層次綜合評(píng)價(jià)，并且機(jī)組評(píng)價(jià)指標(biāo)體系層次比較多，灰色關(guān)聯(lián)分析和小樣本指標(biāo)評(píng)價(jià)相比有較高的準(zhǔn)確性。機(jī)組運(yùn)行需要用到灰色關(guān)聯(lián)分析方法，以便增加機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，通過(guò)該方法的運(yùn)行使機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)以多種形式和多層次的出現(xiàn)，并且有效進(jìn)行自動(dòng)綜合評(píng)價(jià)。

單層次評(píng)價(jià)和多層次灰色關(guān)聯(lián)分析綜合評(píng)價(jià)都有良好的計(jì)算和評(píng)價(jià)功能，其中相似度比較好，并且有很大的共同之處。在進(jìn)行多層次灰色關(guān)聯(lián)分析綜合評(píng)價(jià)中對(duì)不同級(jí)別的指標(biāo)采取特色的評(píng)價(jià)形式，指標(biāo)以單層次形式實(shí)施評(píng)價(jià)，這在很大程度上達(dá)到真實(shí)性評(píng)價(jià)的目的，對(duì)不同指標(biāo)下的隸屬關(guān)系和不同指標(biāo)中的二級(jí)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)數(shù)，得到不同評(píng)價(jià)指標(biāo)和參考指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度。加權(quán)合成不同指標(biāo)下的關(guān)聯(lián)度，也就是最終關(guān)聯(lián)度。

4　實(shí)際應(yīng)用

4.1 建立評(píng)價(jià)因素集

評(píng)價(jià)因素集在一定程度上也就是評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用的主要評(píng)價(jià)方法是多層次灰色關(guān)聯(lián)分析綜合評(píng)價(jià)方法，結(jié)合14臺(tái)600MW機(jī)組進(jìn)行系統(tǒng)性評(píng)價(jià)，采用這種評(píng)價(jià)方法主要是對(duì)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性進(jìn)行有效的驗(yàn)證。根據(jù)運(yùn)行規(guī)程有關(guān)資料進(jìn)行34項(xiàng)初擬指標(biāo)的選擇。評(píng)價(jià)因素集的建立需要具備可靠性，影響可靠性的主要因素有運(yùn)行小時(shí)、非計(jì)劃停運(yùn)小時(shí)、等效強(qiáng)迫停運(yùn)率、負(fù)荷系數(shù)、生產(chǎn)廠用電率等。指標(biāo)存放相關(guān)性在一定程度上會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果有一定的影響，為了消除此種不利因素，特別采用了主成份分析法進(jìn)行指標(biāo)的優(yōu)先選擇。技術(shù)監(jiān)督的不同指標(biāo)中在運(yùn)行和評(píng)價(jià)時(shí)不具有相關(guān)性，所以，不必進(jìn)行定量檢測(cè)，一般情況下采用主成份分析其經(jīng)濟(jì)性和真實(shí)性。

由此可以看出，“可靠性”指標(biāo)比較多，對(duì)此的計(jì)算和評(píng)價(jià)方法主要是通過(guò)主成份分析法來(lái)進(jìn)行，計(jì)算的主要區(qū)域是系數(shù)矩陣，矩陣方法的計(jì)算和其他方法具有一定的差異性，這種差異性很大程度上反應(yīng)出了系統(tǒng)評(píng)價(jià)的優(yōu)劣，所以，可以看出，不同指標(biāo)之間會(huì)產(chǎn)生很大的相關(guān)性[5-8]，這種相關(guān)性比較明顯。從這種相關(guān)性可以看出，指標(biāo)之間存在的相關(guān)性會(huì)對(duì)機(jī)組運(yùn)行的有效性和可靠性有很大的重疊，所以，針對(duì)重疊信息需要采用主成份分析法來(lái)進(jìn)行篩選，最終計(jì)算出相關(guān)系數(shù)矩陣值和主成份載荷。在進(jìn)行主成份數(shù)量確定的過(guò)程中很大程度上需要進(jìn)行累加貢獻(xiàn)率的事實(shí)，累加貢獻(xiàn)率應(yīng)大于95%，這在很大程度上避免了信息的流失，使綜合性評(píng)價(jià)相近于原始狀態(tài)，其信息和指標(biāo)的篩選需要有主成份載荷和公因子方差來(lái)進(jìn)行，形成指標(biāo)體系。

4.2 運(yùn)用多層次灰色關(guān)聯(lián)分析綜合評(píng)價(jià)法計(jì)算

對(duì)不同的指標(biāo)進(jìn)行初級(jí)綜合評(píng)價(jià)。

可靠性進(jìn)行一級(jí)評(píng)價(jià)。通過(guò)計(jì)算得出關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣，權(quán)重為

w1={0.5110,0.0002,0.0003,0.0667,0.0678,0.1432,0.2108}

y1=w1s1σ=[0.8593,0.3825,0.8391,0.7713,0.7068,0.9970, 0.8264,0.7762,0.7366]

對(duì)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行一級(jí)評(píng)價(jià)得關(guān)聯(lián)度

y2=[0.7799,0.8904,0.8660,0.7863,0.7574,0.8247,0.4115,0.6814,0.6440,0.8116]

對(duì)技術(shù)監(jiān)督指標(biāo)進(jìn)行一級(jí)評(píng)價(jià)得關(guān)聯(lián)度

y3=[0.5221,0.9982,0.4350,0.9753,0.9832,0.3369,0.4531,0.4407,0.4566,0.4555]

5　結(jié)束語(yǔ)

由此可以看出，MGRA的機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)模型有很好的運(yùn)行效果，對(duì)主觀權(quán)重進(jìn)行必要的分析和調(diào)整，調(diào)整方法采用層次分析法，以此得到較為客觀的組合權(quán)重，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行整體性的評(píng)價(jià)。此方法的有效性能夠用仿真結(jié)果來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。由研究可以發(fā)現(xiàn)不同的綜合評(píng)價(jià)方法有很多的相似之處，其中排序結(jié)果有非常明顯的一致性，表明評(píng)價(jià)指標(biāo)體系有較大的合理性。

參考文獻(xiàn)

[1] 羅毅, 周創(chuàng)立, 劉向杰. 多層次灰色關(guān)聯(lián)分析法在火電機(jī)組運(yùn)行評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2012(17): 97-103, 150.

[2] 周創(chuàng)立. 火電廠機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)建模方法研究[D]. 北京: 華北電力大學(xué), 2012.

收稿日期：（2015-06-10）