基于優(yōu)劣解距離法的火電機(jī)組單輔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估

王瑾石

摘要：受電力市場(chǎng)、季節(jié)及深度調(diào)峰的影響，為保證火電機(jī)組安全可靠、經(jīng)濟(jì)環(huán)保運(yùn)行，需在低負(fù)荷段進(jìn)行雙輔機(jī)至單輔機(jī)的合理切換，本文為獲得更科學(xué)、更準(zhǔn)確的多屬性綜合評(píng)估模型，通過(guò)層次分析法計(jì)算主觀權(quán)重，通過(guò)熵權(quán)法計(jì)算客觀權(quán)重，獲得組合權(quán)重，而后通過(guò)優(yōu)劣解距離法計(jì)算不同輔機(jī)運(yùn)行方案的標(biāo)準(zhǔn)歐式距離，來(lái)獲得更切近實(shí)際工況的評(píng)估結(jié)果，本文提出的評(píng)估方法具有更高可信度，可為單、雙輔機(jī)切換提供指導(dǎo)意見。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)屋o機(jī);評(píng)估;熵權(quán)法

近年來(lái)，我國(guó)火電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，總裝機(jī)容量逐年增加，同時(shí)也帶來(lái)高額的發(fā)電成本，因此，如何降低發(fā)電成本，對(duì)火電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，使之工作在最優(yōu)狀態(tài)，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。狀態(tài)評(píng)估多采用多屬性綜合評(píng)估的方法，文獻(xiàn)[I]針對(duì)全國(guó)的火電機(jī)組展開統(tǒng)計(jì)，分析了它們的可靠性，但是未進(jìn)行合理排序。文獻(xiàn)[2]通過(guò)主成分分析法和熵權(quán)法獲得組合權(quán)重，采用加權(quán)和法對(duì)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文以某火電機(jī)組試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)AHP法、熵權(quán)法求取組合權(quán)重，同時(shí)運(yùn)用改進(jìn)的TOPSIS法對(duì)火電機(jī)組單輔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，提高評(píng)估結(jié)果的可信度、合理性，并可為單、雙輔機(jī)切換提供指導(dǎo)意見，使機(jī)組工作在最優(yōu)狀態(tài)。

1確定組合權(quán)重的評(píng)估模型

熵權(quán)法根據(jù)數(shù)據(jù)間的差異信息，計(jì)算目標(biāo)屬性的客觀權(quán)重，若某個(gè)指標(biāo)的信息熵越大，提供的信息量越少，在綜合評(píng)價(jià)中作用也越小，客觀權(quán)重也越小。各評(píng)價(jià)指標(biāo)的客觀權(quán)重為β，熵權(quán)法過(guò)分依賴數(shù)據(jù)樣本與客觀信息，得到的客觀權(quán)重并不能準(zhǔn)確、科學(xué)的用來(lái)綜合評(píng)估。層次分析法是計(jì)算目標(biāo)屬性的主觀權(quán)重，通過(guò)建立1-9尺度的比較矩陣，對(duì)多屬性決策問(wèn)題進(jìn)行定性、定量的分析。CI是一致性指標(biāo)，RI是隨機(jī)一致性指標(biāo)，CR是隨機(jī)一致比例，各評(píng)價(jià)指標(biāo)的客觀權(quán)重為α。

為了科學(xué)評(píng)估，將主、客觀權(quán)重進(jìn)行融合，依據(jù)最小鑒別信息原理可知，熵AHP組合權(quán)重為ψj（j=l，2，…，n）。采用topsis法對(duì)風(fēng)電機(jī)組可靠性進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)歐氏距離代替歐氏距離，用熵AHP線性權(quán)重代替單個(gè)權(quán)重。

2應(yīng)用案例

采集某機(jī)組5組不同工況的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證模型有效性。工況1為75%負(fù)荷工況，工況2為55%負(fù)荷工況，雙送風(fēng)機(jī)運(yùn)行，工況3、4、5為55%負(fù)荷工況，單送風(fēng)機(jī)運(yùn)行，工況3、4、5除磨煤機(jī)運(yùn)行方式不同，其他運(yùn)行參數(shù)保持一致。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)度分析，選定建模參數(shù)為：熱效率、排煙損失、散熱損失、機(jī)械不完全燃燒、飛灰含碳、送風(fēng)機(jī)電耗、漏風(fēng)率，據(jù)此得到?jīng)Q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(duì)決策矩陣進(jìn)行0-1規(guī)范化。通過(guò)熵權(quán)法得到客觀權(quán)重：（ 0.157， 0.158， 0.092， 0.134， 0.157， 0.154. 0.148）.通過(guò)AHP法構(gòu)造比較矩陣，最大特征值7.6625。得到主觀權(quán)重：（ 0.389， 0.122. 0.122， 0.044. 0.044. 0.152. 0.127）計(jì)算組合權(quán)重：（ 0.262，0.147，0.113，0.082，0.088，0.1620.146）。通過(guò)TOPSIS法，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)歐氏距離：L=（ 0.644，0.412. 0.574， 0.490， 0.442）。因?yàn)椋?.644>0.574>0.490> 0.442>0.412，所以，1號(hào)工況>3號(hào)T況>4號(hào)工況>5號(hào)T況>2號(hào)工況。

3分析

已知1號(hào)工況為75%負(fù)荷下雙送風(fēng)機(jī)運(yùn)行，2號(hào)工況均為55%負(fù)荷雙送風(fēng)機(jī)運(yùn)行，3、4、5號(hào)工況均為55%負(fù)荷單送風(fēng)機(jī)運(yùn)行。

由于負(fù)荷越高，鍋爐性能越好，故1號(hào)工況評(píng)估結(jié)果最優(yōu)，說(shuō)明機(jī)組75%負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)明顯優(yōu)于55%運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)比2-5號(hào)T況可知，3-5號(hào)工況評(píng)估結(jié)果優(yōu)于2號(hào)工況評(píng)估結(jié)果，說(shuō)明該機(jī)組在55%工況下，采用單輔機(jī)運(yùn)行方式明顯優(yōu)于雙輔機(jī)，因此，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行在55%負(fù)荷工況下，需要將機(jī)組切換至單輔機(jī)運(yùn)行模式，使之工作在最優(yōu)狀態(tài)，來(lái)確保機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

4結(jié)論

本文通過(guò)組合權(quán)重與優(yōu)劣解距離法，計(jì)算不同輔機(jī)運(yùn)行方案的標(biāo)準(zhǔn)歐式距離，獲得更切近實(shí)際工況的評(píng)估結(jié)果。結(jié)果表明，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行在55%負(fù)荷工況下，需要將機(jī)組切換至單輔機(jī)運(yùn)行模式，使機(jī)組工作在最優(yōu)狀態(tài)，可獲得更佳的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。因此，本文提出的評(píng)估方法更科學(xué)、更準(zhǔn)確，可為單、雙輔機(jī)切換提供指導(dǎo)意見。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮澤磊，何長(zhǎng)征.熱電廠鍋爐低負(fù)荷單側(cè)送風(fēng)機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)分析[J].節(jié)能技術(shù)，2011（9）：476-480.

[2]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（6）：97-103.

[3]滿若巖，付忠廣.基于模糊綜合評(píng)判的火電廠狀態(tài)評(píng)估[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2009（2）：5-10.

[4]劉長(zhǎng)良，劉夢(mèng)瓊.基于改進(jìn)TOPSIS法的火電機(jī)組運(yùn)行可靠性評(píng)價(jià)[J].熱力發(fā)電，2015（5）.

[5]楊勇平，吳殿法，王寧玲.基于組合權(quán)重一優(yōu)劣解距離法的火電機(jī)組性能綜合評(píng)價(jià)[J].熱力發(fā)電，2016（2）：10-15.

[6]齊敏芳，付忠廣，景源等.基于信息熵權(quán)與主成分分析的火電機(jī)組綜合評(píng)價(jià)方法[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013（2）：58-64.