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基于数据挖掘的电站运行优化理论研究与应用

作　者: 李建强
导　师: 刘吉臻
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 热能工程
关键词: 数据挖掘关联规则运行优化优化目标值运行操作指导
分类号: TM732
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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引　用: 23次
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内容摘要

数据挖掘技术是当今智能系统理论的重要研究内容,它综合运用人工智能、计算智能、模式识别、数理统计等先进技术从大量数据中挖掘发现有价值和隐含的知识,因而近年来得到国内外极大的重视。数据挖掘把人们对数据的应用,从低层次的末端查询操作,提高到为经营决策提供决策支持。电站运行优化涉及多个领域的问题,是一项复杂的系统工程,是保证机组安全经济运行的重要手段。目前电站运行优化中的关键和难点问题如优化目标值确定、运行优化操作指导等还存在很多不完善之处。随着信息技术的发展,电力企业积累了大量的数据,从热力系统自身的运行数据中找到改善系统运行的知识和手段,是很有现实意义和研究价值的问题。但由于电力数据自身的多元性、动态性与交连性,给人工分析和处理带来困难,为此本文将数据挖掘理论与应用同电站运行优化相结合,将数据挖掘技术引入电站运行优化过程,提出了基于数据驱动的电站运行优化新方法。本论文围绕数据挖掘技术在电站运行优化中的应用主题,对基于数据挖掘的电站运行优化目标值的确定、电站运行优化操作指导、基于数据挖掘的电站运行优化系统的构建等几个方面进行了深入研究。1.对电站运行优化问题,特别是运行优化目标值确定问题进行了深入分析,详细讨论了当前电站运行优化目标值的确定方法,指出当前方法的缺点和不足,提出了基于模糊关联规则挖掘的电站运行优化目标值确定的新方法,解决了传统优化目标值确定中对机组实际状态考虑不足而失去指导意义的问题。2.深入探讨了数据挖掘技术应用于运行优化的关键技术难题,指出了电站运行参数间的关联特性。提出将数据可视化技术引入数据挖掘过程,用于指导有效的数据选择,避免了挖掘的盲目性,为定量关联规则挖掘指明了方向。3.研究了数据挖掘技术的最新发展,对数值型关联规则挖掘进行了深入分析,提出了改进的模糊关联规则挖掘算法并应用于电站优化目标值的确定。4.对确定电站运行参数优化目标值这类复杂的半结构化问题,提出了人机一体化的电站运行优化目标值解决方案,初步构建了基于偏差机理分析的运行优化操作指导系统。5.将数据挖掘与运行优化相结合,提出了基于数据挖掘的电站运行优化系统开发方案,对面向厂级监控系统(SIS)的运行优化系统结构进行了设计,为基于数据挖掘的电站运行优化扩展到整个SIS系统提供了强有力的支持。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-25
  1.1 本课题研究的目的和意义  10-12
  1.2 本课题的国内外研究现状及应用概况  12-16
    1.2.1 数据挖掘技术发展及应用概况  12-15
    1.2.2 电站运行优化技术发展与应用现状  15-16
  1.3 数据挖掘与知识发现的方法体系  16-22
    1.3.1 数据挖掘与数据库中的知识发现  16-17
    1.3.2 数据挖掘的功能  17-19
    1.3.3 数据挖掘的实现步骤  19-21
    1.3.4 数据挖掘与其它学科的关系  21-22
  1.4 数据挖掘与运行优化  22-23
  1.5 本文主要研究内容与结构安排  23-25
第二章关联规则挖掘的理论研究  25-53
  2.1 关联规则挖掘  25-33
    2.1.1 关联规则挖掘概念及分类  25-29
    2.1.2 关联规则挖掘模型与步骤  29-31
    2.1.3 关联规则挖掘算法  31-33
  2.2 布尔型关联规则挖掘  33-38
    2.2.1 关联规则挖掘算法  33-35
    2.2.2 应用实例  35-38
    2.2.3 算法性能分析  38
  2.3 量化关联规则挖掘  38-41
    2.3.1 量化关联规则  38-39
    2.3.2 数值属性处理方法  39-41
  2.4 模糊关联规则挖掘  41-52
    2.4.1 模糊关联规则  41-44
    2.4.2 关联规则有趣性度量  44-47
    2.4.3 改进的模糊关联规则挖掘算法  47-49
    2.4.4 应用实例  49-52
  2.5 小结  52-53
第三章基于数据挖掘的电站运行优化  53-74
  3.1 电站运行优化原理  53-58
    3.1.1 电站运行优化定义  53-54
    3.1.2 电站运行优化问题体系  54-58
  3.2 电站运行参数间的关联特性  58-64
    3.2.1 火电厂运行参数的特点  58-59
    3.2.2 电站运行参数的关联特性  59-60
    3.2.3 运行参数间的相关性分析  60-64
  3.3 运行参数检验与数据预处理  64-69
    3.3.1 基于参数计算的处理  64-66
    3.3.2 运行参数的数据融合方法  66-69
  3.4 基于数据挖掘的电站运行优化  69-72
    3.4.1 数据挖掘应用于电站运行优化的必要性  69-70
    3.4.2 基于数据挖掘的电站运行优化系统  70-72
  3.5 小结  72-74
第四章基于数据挖掘的电站运行优化目标值的确定  74-105
  4.1 引言  74
  4.2 电站运行优化目标值理论  74-79
    4.2.1 电站运行优化目标值定义  74-76
    4.2.2 当前电站运行参数优化目标值确定方法  76-77
    4.2.3 当前优化目标值确定方法的不足  77-79
  4.3 机组经济性及主要影响因素分析  79-85
    4.3.1 机组经济性损失及影响因素  79-80
    4.3.2 电站重要性能指标确定方法  80-81
    4.3.3 机组供电煤耗率的确定  81-85
  4.4 量化关联规则挖掘用于电站运行优化目标值的确定  85-98
    4.4.1 重要运行参数定性分析与数据可视化  85-90
    4.4.2 基于数据挖掘的电站运行优化目标值的确定  90-97
    4.4.3 数据挖掘结果验证及算法性能分析  97-98
  4.5 基于回归分析的优化目标值曲线的确定  98-101
  4.6 数据挖掘应用于优化目标值确定的优势与应注意问题  101-103
  4.7 小结  103-105
第五章电站运行优化系统方案设计  105-115
  5.1 基于数据挖掘的电站运行优化系统的实现方式  105-108
    5.1.1 电站运行优化系统的定位  105-106
    5.1.2 面向SIS 的运行优化系统物理结构  106-107
    5.1.3 基于数据挖掘的运行优化系统的运行方式  107-108
  5.2 基于数据挖掘的运行优化系统功能模块和特点  108-112
    5.2.1 数据预处理与数据挖掘软件的实现  108-109
    5.2.2 运行优化偏差分析与操作指导模块  109-112
  5.3 应用情况和结果  112-113
  5.4 小结  113-115
第六章结论与展望  115-118
参考文献  118-125
致谢  125-126
攻读博士学位期间发表的学术论文  126-128
攻读博士学位期间参加的科研项目  128

基于数据挖掘的电站运行优化理论研究与应用

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