本文主要利用MINITAB高级统计分析工具，侦测发电厂指标控制水平，并从过程管理出发，优化运行人员操作水平，从而提高指标管理水平，达到节能降耗的目的。
随着煤炭能源的日趋紧张，电价的下调，经营形势的艰难，所有发电厂都在努力挖掘内潜，从运行优化上节能降耗，从管理上节能降耗。
那么随着大数据时代的到来，以及数据统计分析工具的逐渐普及应用，有没有更好的方法指导运行操作呢?本文就华润首阳山采用大量历史数据及高级统计分析工具MINITAB对600MW超临界机组各个系统进行分析和优化，为相关企业节能减排提供参考。
一、发电厂大数据
大数据(bigdata，megadata)，或称巨量资料，指的是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。
在维克托˙迈尔-舍恩伯格及肯尼斯˙库克耶编写的《大数据时代》中大数据指不用随机分析法(抽样调查)这样的捷径，而采用所有数据进行分析处理。大数据的4V特点:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(价值)。
发电厂运行参数涉及温度、流量、压力、水位……，就华润首阳山2×630MW机组，就有不少于3万的测点，涉及重要性能的参数不少于1000个，且所有参数均是连续型数据，假设：1000个数据，每分钟取1个样，1小时数据为60000个，1天数据为1440000个，如此大的数据，且随着负荷、煤种、环境温度等等的不同，数据随时都在变化，那么将数据进行统计分析，将必然会发现其中的规律，从而指导运行操作，实现节能降耗。
二、发电厂指标及指标管理
供电煤耗是火电厂运行经济性能的总指标，是发电厂各方面工作水平的反映。其指标体系可分为五级：
一级指标：供电煤耗率，或者称火电发电厂供电效率、净效率;
二级指标：供电量、发电煤耗率、燃料管理;
三级指标：发电量、厂用电量、锅炉效率、汽机效率、管道效率、燃料质量、燃料数量;
四级指标：影响三级指标的直接指标，如：影响发电量及机组负荷率的指标;辅机单耗、辅机用电率指标;锅炉、汽机、管道及系统经济性指标;燃料质量、数量的经济性指标;
五级指标：锅炉、汽轮机设备及系统的技术经济性指标中的综合指标。
发电厂值际指标竞赛就是针对上述各级指标而进行的。跟大多数发电厂一样，华润首阳山也一直实行值际竞赛管理，从2007年开始，经过几年的探索和试验，基本形成了固定模式，值际小指标竞赛从本质上为“目标管理”，即：公司下达总目标，分解为分目标，运行人员通过各种控制手段，在安全、环保的基础上，保证小指标合格。
目标管理是上世纪60年代的管理科学，随着管理科学的发展，现代组织管理提出来最基本的概念之一：过程管理，在ISO9000:2000中，将过程定义为:“一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。”
那么现有运行控制水平如何，又如何将大量实际数据(输入)转化为有价值的输出呢?
三、发电厂指标控制水平的侦测
为了更清楚的把握各四级、五级指标对一级、二级指标的影响程度，把握运行人员对指标的控制水平，更精确的指导值际指标竞赛，我们利用高级统计分析工具MINITAB进行数据分析。
采集数据：利用生产实时系统SIS，可采集该电厂任意时间所有参数数据。我们对运行人员可控的指标进行流程能力分析，掌握现有控制水平：
如：过热器减温水：我们应用MINITAB工具中流程能力测试对采集的数据进行分析，其中最重要的是选择指标的控制上下限，我们采用设计值。如下图：
由图可以看出，我们现在的过热器减温水控制基本在设计范围内，Cpk为1.96>1.5，(Cpk小于1表示不良流程，等于1表示临界点，大于1.5表示很好，2表示优异)控制水平很好，平均值为66.89t/h，对机组经济性影响较小。
同样可以将其他指标进行侦测，发现控制水平不好的，可以进行重点管理。
四、发电厂指标控制的优化
我们应用MINITAB工具的回归工具对采集的数据进行分析。这里我们选择几个参数进行详细介绍。
1、针对真空及循环水泵运行方式的优化。
首先我们采集了4000余组实际数据。包括：机组负荷、循环水温度、真空，如下图。
然后利用回归工具对数据进行分析：
回归分析:真空与1负荷，循环水进水温度
回归方程为
真空=-102+0.006341负荷+0.203循环水进水温度
自变量系数系数标准误TP
常量-101.9700.008-12525.320.000
1负荷0.006344220.00001039610.420.000
循环水进水温度0.2031000.000406500.520.000
S=0.0656700R-Sq=99.2%R-Sq(调整)=99.2%
其中R-Sq是回归方程拟合程度的判断依据，通常R-Sq>70%，表示回归方程可接受。
回归方程完成后，我们可以根据当前电价、煤价等，算出当前最佳经济真空，从而优化循环水泵运行方式。
下图为华润首阳山近期优化前后的运行图比较：
2、同理：针对排烟温度的监控优化。利用回归方程后，可计算出各个负荷与环境温度对应下的排烟温度，列成表格，进行监控，发现异常，及时分析。(注意的是，涉及环境温度的参数要及时根据季节及时调整)
3、同理：针对凝结水压力的监控优化。
在日常操作中，华润首阳山除氧器上水调门基本处于全开位置，这样的话，凝泵出口压力完成由凝泵变频转速控制，即：凝泵变频转速(过程控制量)和出口压力(控制参数)是一对一的关系，那么对出口压力的目标控制，完成可以用变频转速这个过程量控制，从而实现过程控制。当所有人员按照此方式控制，或者做成DCS自动控制，就可以达到统一的操作，稳定的操作，从而实现节能。这也符合精益管理6σ变异理论的主要思想。
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4、同理：针对氧量的控制优化
采集各负荷下氧量、排烟温度、排烟损失的回归方程为：排烟损失=-0.279229+0.328594氧量平均+0.042278排烟温度平均。方程中，R-Sq=91.97%，说明有92%的几率认为回归方程是可信的。
利用MINITAB工具做三者的等值线图，如图所示可知：600MW氧量在2.8左右时，排烟损失最小。
利用MINITAB依次做出300MW、350MW、400MW、450MW、500MW、550MW各负荷段排烟损失与氧量、排烟温度的等值线图，从中找出排烟损失最小的最佳氧量。根据各等值线图，便得出氧量最佳控制范围及控制上下限。
五、总结
管理节能是发电厂节能的主要方式之一，结合大数据以及先进的高级统计分析工具，以及从目标管理到过程管理的转变，发电厂可以更多的从节能指标管理方面挖潜，从管理节能挖潜。
