基于智能信息处理的电厂优化运行技术

第２４卷，总第１３８期　《节能技术》　Ｖｏ１．２４．Ｓｕｍ．Ｎｏ．１３８　２００６年７月，第４期　ＥＮＥＲＧＹ　ＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮ　ＴＥＣＨＮＯＩＤＧＹ　Ｊｕ１．２００６，Ｎｏ．４　基于智能信息处理的电厂优化运行技术　于达仁。李晓栋。胡清华。刘金福　（哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，黑龙江哈尔滨　１５０００１）　摘要：随着电力改革的进一步深化，如何更好地优化机组运行，提高电厂的竞争能力成　为火电厂关心的重要问题。随着信息化建设的不断深入，信息技术在火电厂运行优化中的重要性　越来越大。然而，在实际应用中，信息技术还有很多方面需要完善。本文首先回顾了信息化建设的　现状，然后研究了火电厂运行优化中的典型优化问题。在此基础上，本文研究了应用信息技术实现　运行优化的一些主要问题，并对其发展趋势进行了展望。最后，本文提出了利用智能信息处理技术　进行火电厂运行优化的设想。　关键词：火电厂；运行优化；信息化；智能信息技术　中图分类号：ＴＭ６２１；ＴＰ１４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２—６３３９（２００６）０４—０３４８—０６　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔｓ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ＹＵ　Ｄａ—ｒｅｎ，ＬＩ　Ｘｉａｏ—ｄｏｎｇ，ＨＵ　Ｑｉｎｇ—ｈｕａ，ＬＩＵ　Ｊｉｎ—Ｉｕ－　（Ｈａｒｂｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ　Ｈｅｉｌｏｎｇｉｉａｎｇ　１５０００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ，ｆｏｓｓｉｌ—ｆｉｒｅｄ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔｓ　ａｒｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ　ｃｏｎｃｅｍｅｄ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｏｐ—　ｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｌａｎｔ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｅｎｈａｎｃｅ　ｔｈｅｉｒ　ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｎｅｓｓ．Ｗｉｈｔ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｌ—　ｉｚａｔｉｏｎ，ｉｆｎｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ　ｐｌａｙｅｄ　ａｎ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｈｔｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，　ｉｆｎｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｃｅｈｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ　ｔｏ　ｂｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｉｎ　ｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｒｅｖｉｅｗｓ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｈｔｅ　ｉｆｎｏｒｍａｔｉｏｎ—　ａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｓｔｕｄｉｅｓ　ｈｔｅ　ｔ）ｏｉｃａｌ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｃａｓｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｉｍｚａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｈｔｉｓ　ｆｉｅｌｄ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｎｄ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ａｎ　ｉｄｅａ　ｏｆ　ｏｐｔｉｉｍｚｉｎｇ　ｈｔｅ　ｐｌｎａｔ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｗｉｈｔ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｉｆｎｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｏｓｓｉｌ—ｆｉｒｅｄ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌｎａｔ；ｏｐｔｉｒｍｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｉｆｎｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　１引言　多元化经营的机遇。发电企业正面临着更加激烈的　竞争，而竞争的实质就是如何降低企业的发电成本。　随着我国“厂网分开，竞价上网”的电力改　较低的发电成本意味着在发电市场中具有较强的竞　革进一步深化，电力市场日趋规范，具有多方竞争机　争能力，占有较多的市场份额。为了降低发电成本、　制的电力市场既给广大用电企业有了更多的选择，　提高机组运行经济性，同时为了提高环保性能，各发　同时也为发电集团公司和社会上的电厂提供了　电厂除对安全生产提出了较高的要求外，机组的节　收稿日期２Ｏ０６—０５—２３　修订稿日期２００６—０６—０５　能降耗与优化运行的管理工作也摆到了十分重要的　作者简介：于达仁（１９６６～），男，教授，博士生导师。　位置。　・３４８・　维普资讯 http://www.cqvip.com

从１９９０年开始，很多电厂就已经开始了信息化　好的利用。总的来说，电厂的ＳＩＳ建设正在经历一　建设的工作。所谓信息化建设，即建立一系列信息　个探索发展的过程。　系统，实现信息的采集、处理和反馈应最大限度实现　自动化，用来提高安全性和劳动生产率。目前，我国　电厂信息化建设已经走过了分散控制系统时代和网　络化时代，即将进入数字化和信息化时代¨Ｊ。目前，　多数电厂利用机组ＤＣＳ系统提供的大量实时数据　以及ＳＩＳ和ＭＩＳ系统强大的信息处理功能，开发了　各种形式的机组运行优化管理系统，想要使机组的　性能优化与节能管理有机地结合起来，从而达到降　低发电成本之目的。但是，我国信息化建设还处于　图１火电厂生产过程自动化和管理现代化信息　个探索发展的状态，要使机组运行优化管理系统　网络　一Ｆｉｇ．１　Ｍ０ｄｅｍｉｄｏｒｍａｆｉｏｎ　ｎｅｔｗ０ｒｋ　ｏｆ　ａ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　在生产过程中最大限度地发挥作用，还有不少实际　问题需要讨论和完善。　与近几年国外电厂信息技术的快速发展相比，　我国在这方面的应用还十分落后。其原因是多方面　２电厂信息化建设的现状分析　的，其中一个主要原因是长期以来一直把电厂ＭＩＳ　随着电力改革以及计算机网络技术的发　作为不成熟技术，从而在应用的普及和提高等方面　展，我国火电厂信息化建设已经历了分散控制系统　受到了很大影响　Ｊ。除了上述原因，在信息技术的　时代和网络化时代，机组级和车间级自动化已经普　发展思路和技术方法等方面也存在着一定的差距，　及，厂级综合自动化和管理现代化近几年得到了极　主要的问题是：传统意义和功能上的信息系统只能　大发展，包括单元机组ＤＣＳ、辅助车间自动化系统以　起到一个信息收集的作用，实现生产、运行、管理信　及厂级ＳＩＳ和ＭＩＳ在内的全厂信息共享的计算机网　息的采集、存储、展现的功能，信息基本上是一种相　络形成，实现管控一体化。　对的静态。同时，信息分析的功能很少，信息没有得　在电厂ＭＩＳ建设方面，根据国家电力公司“创建　到充分的利用，因此无法提供有效的决策支持，导致　流火力发电厂”对ＭＩＳ系统的要求，多数电厂对　决策时有了很大的盲目性。　一ＭＩＳ建设较为重视，几乎都建立了较为完整或部分　因此，目前投入电厂的综合信息系统还只是处　业务的ＭＩＳ系统。硬件方面，电厂都建立了内部　于数据采集汇总的阶段，只是为数字化电厂提供了　ＬＡＮ，有些省电力公司下属的电厂都接人了公司的　较为有力的工具，在为电厂管理者提供智能化决策　ＷＡＮ，一些电厂还接入了ＩＮＴＥＲＮＥＴ，电厂基本上都　方面还没有进行深入的考虑。　建立起了较为完备的数据高速公路【引。而应用软件　３电厂运行优化中的典型优化问题　方面，建设之初都是结合电厂日常处理业务开发的　应用系统，如缺陷管理、财务会计电算化等等。各部　火电厂运行优化通常可以分为若干个子系统的　门将其生产经营的各种数据通过不同的方式录入计　优化，主要来说，有吹灰系统的运行优化，回热系统　算机（数据库），通过一定的处理，供各类人员查询和　的运行优化，输煤系统的运行优化，制粉系统的运行　统计，把用户的工作转移到计算机上，实现了无纸　优化，循环水系统的运行优化，给水泵的运行优化，　（或少纸）办公，一定程度上提高了生产力和生产效　锅炉的运行优化，汽轮机运行方式的优化等等。长　率。　期以来人们对以上所述的各种实际优化问题进行了　在电厂ＳＩＳ建设方面，电厂ＳＩＳ系统的推广应用　不少理论研究和实际应用研究，为了促进已有研究　尚处在起步阶段，并没有太多的经验可以借鉴。一　成果的推广应用，我们从问题的数学性质和求解方　般ＳＩＳ系统都包括了过程监视、性能计算、优化分析　法的角度进行了初步的归类。　和操作指导、事故诊断和负荷分配５大核心功能　］。　３．１　多元信息融合模糊优化问题　其中的过程监视功能、性能计算相对简单，容易实　在燃煤锅炉运行中，受热面的积灰和结渣是不　现，因此目前大部分ＳＩＳ中都有此功能。而剩下的　可避免的。严重的积灰结渣不仅会降低锅炉效率、　四部分则是整个ＳＩＳ系统的核心功能部分。由于技　影响经济性，而且更是多种安全事故的隐患，而采用　术等诸多因素的，目前这些功能并没有得到很　吹灰器吹灰是解决这一问题最常用最有效的方　・３４９・　维普资讯 http://www.cqvip.com

法【ｍ］。由于影响吹灰周期的因素很多，整个吹灰优　化问题实际上是一个多元信息融合优化问题。此　外，评价优化性能的指标也是模糊的，整个优化最终　也是一个模糊优化的问题。针对我国电站锅炉吹灰　器利用率和利用水平低的现象，文献［１１］提出了基　于粗糙集理论的结渣特性综合评价权值确定的方　法，并运用了灰色聚类评估的方法完成了燃煤锅炉　的结渣特性综合评判。事实证明，这些方法有效改　善了吹灰的作用。　３．２动态非线性优化问题　大型燃煤电站锅炉燃烧效率的提高和污染气体　的低排放对于节约能源和保护环境都有重要意义。　通过燃烧优化可以提高锅炉效率、降低锅炉的氮氧　化物排放、防止锅炉结焦和受热面爆管等，因而广泛　得到应用。但目前燃烧优化方法往往采用现场试验　方法，耗时费力，而且由于锅炉输入输出特性复杂，　耦合性强，燃用煤种和操作条件变化较大，现场燃烧　优化方法往往效果不佳。实际上，这个问题就是一　个典型的动态非线性的优化问题。因此文献［１４］提　出了利用人工神经网络和遗传算法来进行燃烧优　化。设想将锅炉燃烧问题视为黑箱，影响锅炉燃烧　的各种因素作为神经网络的输入，而要优化的目标　作为神经网络的输出，通过锅炉的燃烧调整，可以从　分散控制系统的数据库中提取并积累大批的数据样　本，以此训练神经网络，即可获得正确的描述该优化　问题的模型。针对某一优化目标的人工神经网络建　模过程结束后，即可进一步结合遗传算法，通过交　换、变异等操作可寻得全局最优解。　３．３组合优化问题　电力系统的机组组合问题，就是在满足系统负　荷及备用要求和机组运行的技术条件约束的情况　下，确定未来一定期间内各机组的开停机时间并在　机组间分配负荷，使系统总的运行费用达到最小。　合理的开停机方案能节省一次能源，延长机组使用　寿命，带来巨大的经济效益。从数学的角度来讲，机　组组合问题是一个高维的、非凸的、离散的组合优化　问题，它要求在信息不完全的情况下，给出最优的结　论。因此专家系统法、遗传算法、模拟返火法、人工　神经网络等智能信息处理方法在机组组合优化中得　到了广泛的应用。　基于退火演化算法和遗传算法的组合算法是一　种比较有效的方法Ｌ１　。该方法利用遗传算法在每　一代中不断产生新解，用退火演化算法对这些新解　群进行检验和改善。随着计算次数的增加，温度逐　渐降低，接受恶化解的概率逐渐减小，遗传算法寻优　・３５０・　朝着更有效的方向进行，由此大大改善了遗传算法　的收敛Ｉ生。与传统的一些优化算法相比，该组合算　法具有搜索速度快，收敛性好，而且解的质量相当　高。　３．４多目标多约束优化问题　这里以电厂配煤问题为例。很多电厂的来煤种　类复杂，煤质差异较大，而且在配煤的过程中，一般　都是生产人员根据经验来配煤，很难做到动力煤的　经济利用。为能有效地控制混煤质量，提高动力煤　的利用率，必须考虑掺配煤种的优化配煤，以优化配　煤方案来提高电厂设备安全性和经济性，使得在满　足生产的前提下，有效的提高电厂的经济效益。　配煤的目标总共有两方面，一方面是要使得动　力煤的成本最低，另一方面要考虑动力配煤中的硫　含量最低。此外，配煤也必须符合电厂要求的约束　条件，一般是对煤质的各项技术指标都有特定的要　求，比如发热量、挥发分、灰分、水分等。因此，配煤　优化问题实际上是一个带约束条件的多目标优化问　题。　文献［１７］提出了一种基于遗传算法和神经网络　混合优化的配煤控制方法。该方法采用混合优化算　法，分两步进行配煤比计算。首先，根据焦化反应机　理，采用神经网络建立焦炭质量预测模型，并通过遗　传算法（ＧＡ）训练权值，从而提高模型自适应性。其　次，采用ＧＡ实现配煤比定量计算，克服了以往基于　知识的定性分析方法中对经验的依赖。　４应用中的若干问题及发展展望　４．１应用中的若干问题　虽然运用信息技术来实现优化的方法已经在各　优化系统中得到了广泛的应用，并且各项信息技术　也在不断发展和完善中，但是在实际的应用中，受限　于实际条件，仍然存在着一些问题需要进一步改善。　图２给出了火电厂优化控制回路图，可以看到　信息化建设目前仅仅完成了数据采集的工作。如何　处理这些采集到的混杂数据，如何确定优化算法来　实现优化，如何让人更有效地完成优化工作，都是需　要解决的问题。　图２火电厂优化控制回路　Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｏｆ　ａ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　维普资讯 http://www.cqvip.com

４．１．１混杂数据的处理　随着电厂信息化建设的不断推进，人们从电厂　中获得的数据不仅从纵向大量膨胀，而且横向也在　不断增长。这里面的数据类型是多种多样的，可以　大致的分为定性与定量的、符号型与数值型、清晰与　模糊的、名义与有序型的。每一种划分都表达了我　们对数据中蕴含的信息的一种视角，体现了信息对　描述对象的一种刻画。由于复杂系统表现出来的不　确定性，如随机性、模糊性、信息不完全性和语义表　达的歧义性，给复杂信息的综合分析和充分利用带　来了很大的困难。此外，由于理论研究与技术水平　的制约，系统中一些重要的信息不能得到有效的利　用，导致运行优化系统分析的精度和正确率不高，无　法提供有效的指导。因此如何建立混杂不确定信息　处理的统一理论框架，提高复杂系统的信息利用率　成为一个迫切需要解决的理论问题，正在受到应用　数学和信息处理领域研究人员的关注ｕ引。　４．１．２复杂优化问题的求解　电厂运行优化是一个相当复杂的问题。从运行　优化的目标来看，运行优化必须使得机组运行的效　率最高，同时也要考虑设备的安全性，以及环保因素　等等，因此，运行优化是一个多目标优化的问题。从　运行优化的信息来源来看，从信息系统获取到的数　据往往是不完全的，同时也存在着一定的模糊性，因　此，运行优化又是一个多元信息融合的不确定性优　化问题。此外，运行优化包含了很多的部分，这些不　同的优化方面又对运行优化提出了不同的要求。例　如，负荷优化要求考虑到各个机组组合优化的性能，　而配煤优化则要求考虑优化过程中的一系列约束条　件，汽轮机调峰优化则是一个非线性的动态优化过　程。如上这些复杂的优化问题，对信息技术提出了　很高的要求，如何进行深入的理论研究，来解决这一　系列问题，受到了很多研究人员的关注。　４．１．３　管理制度不匹配，优化工作未得到有效的执行　目前，运行优化系统的优化指导均停留在定性　指导的水平上，而没有量的概念。因此，操作人员仅　能从中得到一个操作的方向，很难正确地执行优化　工作，将机组调整到最好运行状态。另外，优化系统　的应达值确定也不尽合理，导致运行指标考核失去　标准，影响了运行人员的热情，进而影响了运行优化　工作。如何以人为中心来有效地执行运行优化工　作，是运行优化系统的一个发展方向ｌ２“。　４．２发展展望　４．２．１信息和控制系统的发展　发达的信息技术使得我们可以通过建立信息网　络来获得电厂的大量信息。显然，下一步将更多地　涉及到信息网络与实际环境的交互，即信息与控制　的联系。显而易见的是，没有信息的控制是盲目的，　有了信息而不从信息中提炼优化和控制的方法是不　能产生经济效益的，信息的作用最终要通过控制来　体现。因此，下一阶段信息将把数据采集技术、　通信技术，智能计算技术和优化与控制方法紧密地　结合起来，从而将信息的价值转化为现实的生产力。　这就产生了一个问题：如何整合信息、计算和控制？　这个问题非常具有挑战性。突出的特征是信息　系统的规模非常大，电厂的ＳｉＳ和ＭＩＳ系统的结构　都是大而复杂的。另＿个特征是控制问题的分散　性：必须快速做出局部决策，并且只基于局部信息。　由于相关网络状态信息的观测或传递到控制器有一　段时间延迟，以及局部的控制动作也是经相当一段　时间后才影响整个网络，所以可变的时间延迟使网　络的稳定性变得非常复杂。为了解决这个问题，一　方面必须建立警醒的、高可靠的信息系统。警醒是　指连续的、普及的、多方位的监视和系统行为修正，　即控制。警醒系统的关键思想是使用快速、精确的　传感器监视系统与算法的运行，把算法的性能与嵌　入式计算模型的性能相比较，然后（通过可调参数）　修正算法的操作，以保持系统的期望性能。　这种感知一计算一执行的循环是反馈控制的基　本形式，提供了在线处理不确定性的一种机制。它　的好处在于，在设计时不用考虑到各种可能出现的　情况，系统可针对出现的特殊情况做出实时反应。　这种策略的基本要素是利用嵌入式模型，以确定合　适的控制作用，或者事先定义能保证稳定性、性能指　标以及鲁棒性的控制策略。　另一方面，必须全面加强对更高级别的决策控　制研究，并向企业级系统发展。将控制扩展至超出　传统的微分方程描述是控制领域已经涉足多年的一　个方向，而且很明显，需要一些新观点。分析和设计　这类系统的有效理论还没有完全开发出来，研究部　门必须加入到这类应用研究的行列，思考如何描述　这个问题。此外，还应加强与人工智能的联系，因为　它目前处于应用的最前沿。　４．２．２基于智能信息处理技术的电厂运行优化　由于信息技术在电场的普遍推广应用，电厂各　子系统的运行状态和相互影响关系都有可能通过分　析信号获得，从而使得面向全电厂的优化技术成为　可能。信息技术消除了设备状态和特性的不可知　性，从而为设备在全局上运行于最优状态提供了基　础。然而正如先前所述，电厂是一个由许多相互关　联、相互影响的子系统构成的复杂大系统，某些子系　统还存在未可知特性，通过建立系统的精确的数学　・　３５１　・　维普资讯 http://www.cqvip.com

＼　模型以求取最优解是十分困难的。基于数据的智能　技术可以无需对象的数学模型、而是从历史数据中　发现系统的特性和最优运行模式。这些智能技术模　拟人类在复杂的、不完全信息的、部分可信的环境下　进行决策的能力，实现鲁棒的、快速的、低费用的问　题求解。其中模糊集理论、可能性理论、粗糙集理　论、概率论以及融合这几种处理不确定问题方法于　体的词计算理论构成了研究复杂系统全局优化技　一和约束传播构成了词计算的核心技术。词计算方法　适用于以下两种情况：其一，由于信息有限或对象的　复杂性难以建立对象的精确的数学模型；其二为了　获得高效、鲁棒的、低费用的近似的解而允许一定的　模糊性的存在。对于基于信息化的电厂优化问题，　这两个需求同时存在。一方面，由于电厂某些子系　统的复杂性以及子系统之间复杂的耦合关系，建立　对象的数学模型十分困难，尤其建立全电厂的可求　解的数学模型更加困难，建立对象之间关系的语义　模型相对而言要简单的多。另一方面由于电厂采集　术的基础。　模糊集理论是模拟人类感知和推理过程中，对　对象的描述和分析的不确定性，依赖于隶属度函数　和模糊决策方法实现不精确推理。模糊理论体现了　人类感知处理问题细节的有效能力，是在有限信息　和有限处理能力上实现合理的决策。这一方法目前　已在难以建立对象精确数学模型的工业技术领域得　到了普遍的应用。　粗糙集理论是近年来被广泛研究的另一个处理　不确定、不完全含糊信息的有利工具。其核心的思　想是通过属性划分对象集合为基本粒子，形成描述　对象的概念系统。在论域中，用引导出的概念系统　来描述对象子集。对于那些不能用现有基本概念来　精确刻画的对象集合，粗糙集理论引入了一对基本　概念：下近似和上近似来逼近这一集合，从而实现对　象的不精确描述。下近似是那些被此对象集合包含　的基本概念的最大并集，上近似是那些可能与该对　象集存在公共元素的基本概念的最小并集。由于知　识的丰富性程度不同，对论域划分的精细程度就不　同，由此引导出来的概念系统的描述能力即不同。　概念系统越精细，越能实现论域子集合的精确描述。　模糊集理论和粗糙集理论都是通过基本知识粒　子和粒子之间的语义约束来近似描述对象、并进行　推理的。模糊集合中的知识粒子是论域的模糊子　集，是由于对象某些属性的相似性或相尽性语义上　难以完全区分而结合在一起；粗糙集中的知识粒子　是由对象子集在某些属性上的等价而不可分辨被划　分为一个等价类，它们构成了描述对象的基本概念　和论域的概念系统。这一概念系统能够近似的描述　论域空间的任意子集，从而实现在部分知识、部分可　信的环境下论域上的不确定推理。　词计算理论是以模糊集、粗糙集、概率论等为基　础的，融合自然语言处理和计算机技术的处理不确　定问题的一门新理论。词计算的计算单元为广义的　语言词，词是一个信息粒子的语言标签，它连接着人　类的思维和计算模型的对象。通过约束词的语义和　词的取值来传播信息，从而实现基于词的推理。这　就是词计算的核心思想。信息粒化、模糊约束表达　・３５２・　信息的多样性、不完备性和海量信息的存在，也需要　降低描述模型的精度来获得问题求解的速度和鲁棒　性能。　词计算方法的另一个好处也为其获得广泛的应　用打下了基础，那就是词计算方法与人类思维的方　式十分相似，模型的表达和推理很容易被用户理解　和接受。由于自动化水平的制约，当前即使通过复　杂的优化技术，寻找到了电厂运行的优化模式，优化　过程也需要用户进行操作和控制发电设备以获得实　施。因此优化方法的可理解性至关重要。　实现基于词计算的电厂优化，首要的问题是实　现电厂复杂子系统的广义语言描述模型，从电厂运　行历史数据和人类经验知识中建立对象的词模型。　这一过程中模糊信息粒化技术将发挥至关重要的作　用，模糊信息粒化是将对象集合聚合为模糊子集、形　成概念系统、产生元知识的过程，这一过程是实现词　计算的基础。由于电厂数据的多样性，如存在数值　型数据、符号型数据、时间序列数据和图像数据，数　据中同时还存在噪声和缺损，这些给信息粒化带来　了困难。　实现基于词计算方法的电厂优化，建立复杂对　象的词计算模型是这一方法的理论基础。由于词义　的模糊性，词语描述能力的有限性和粗糙性以及系　统的非线性和动态特性，建立面向如此复杂系统的　词计算模型将有大量的理论工作有待研究。　建立复杂系统的描述模型并进行优化需要借用　人工神经网络、进化算法、概率算法等理论。当前被　人工智能学科广泛研究的软计算方法，综合了模糊　逻辑、粗糙逻辑、神经计算、进化计算等技术，通过对　不精确性、不确定性、部分真值、以及近似表达的允　许使问题变得容易处理、获得鲁棒性、减少求解费　用，更好的与实际应用符合。它的主要的观点是同　时而不失孤立的利用他的个各子方法，为智能系统　中的概念、设计以及应用提供基础。　软计算方法和其子集词计算方法是解决复杂对　象描述、理解、优化和控制的工具，在电厂级的优化　维普资讯 http://www.cqvip.com

与故障分析中必然存在广阔的应用空间。可以预见　这一理论将作为电厂数据挖掘的主要理论基础而获　得广泛的重视。　［１５　３吴金华，吴耀武，等．机组优化组合问题的随机ｔａｂｕ　搜索算法［Ｊ］．电网技术，２００３（１０）．　［１６３吴金华，吴耀武，熊信良．基于退火演化算法和遗　传算法的机组优化组合算法［Ｊ］．电网技术，２００３（１）．　［１７３郭一楠，王凌，等．基于遗传算法和神经网络混合　优化的配煤控制［Ｊ］．中国矿业大学学报，２００２（５）．　［１８３于达仁，胡清华，鲍文．融合粗糙集和模糊聚类的　连续数据知识发现［Ｊ］．中国电机工程学报，２ｏｏ４（６）．　［１９３江浩，徐治皋．电站运行优化决策支持系统及优化　值的确定［Ｊ］．动力工程，２００３（６）．　５结论　随着信息技术的不断发展，信息化建设的进一　步深入，今后电力企业将会发展成为一个全面集成　的数字化企业，它建立在先进的经营理念、管理方法　和信息技术的基础上，并能够通过集成化的企业战　略框架不断改进，适应电力改革的发展。对于　机组运行优化工作而言，信息化建设是一个发展契　机，它为运行优化工作奠定了基础，同时也提供了更　广阔的思路。新世纪的火电厂，如果能够充分利用　信息化建设的有利条件，利用信息技术来指导机组　的优化运行，必然能在未来电力市场的激烈竞争中　占得一席之地。　参考文献　［１］侯子良．推广应用现场总线系统，全面实现火电厂　数字化［Ｊ］．中国电力，２００４（３）．　［２］陈卫．智能化电厂浅析——发电厂信息化建设思考　［Ｊ］．电力信息化，２ＯＯ４（１０）．　［３］周龙，梁艳明，等．ＳＩＳ厂级监控系统促进电力信息化　［Ｊ］．电气时代，２００４（４）．　［４］章政海．电厂ＭＩＳ建设探讨［Ｊ］．电力信息化，２００４　（９）．　［５］侯子良．再论火电厂厂级监控信息系统［Ｊ］．电力系　统自动化，２００２（１５）．　［６］邹金昌．对厂级监控信息系统（ＳＩＳ）的几点看法［Ｊ］．　电力信息化，２００４（９）．　［７］侯子良．中国火电厂自动化发展趋势及对策［Ｊ］．中　国电力，１９９９（１０）．　［８］王聪生．电厂信息化中的几个问题［Ｊ］．电力信息　化，２ＯＯ４（１）．　［９］毕政益．火电机组运行优化在线管理系统状况［Ｊ］．　热力发电，２０００（２）．　［１０］周俊虎，靳彦涛，等．电站锅炉吹灰优化的研究应　用现状［Ｊ］．热力发电，２００３（４）．　［１１］高正平．燃煤电站锅炉吹灰优化的研究［Ｄ］．南京：　东南大学，２００３．３．　［１２］王培红，李磊磊，等．人工智能技术在电路锅炉燃　烧优化中的应用研究［Ｊ］．中国电机工程学报，２００４（４）．　［１３￣９ｂ巧玲，沈炯，等．基于遗传算法的燃煤电站锅炉　整体燃烧优化方法研究［Ｊ］．热能动力工程，２００４（１）．　［１４］周吴，朱洪波，岑可法．基于人工神经网络和遗传算　法的火电厂锅炉实时燃烧优化系统［Ｊ］，动力工程，２ｏｏ３（５），　［２０］王忠元，柯建新．实施机组运行优化管理的经验　［Ｊ］．华东电力，２０００（１）．　［２１　３盛德仁，李蔚，等．火电厂运行优化系统运行状况　的调研与展望［Ｊ］．浙江电力，２００３（４）．　［２２３Ｒｉｃｈａｒｄ　Ｍ．Ｍｕｒｒａｙ，ｅｔ　ａ１．Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｎ　ａｎ　Ｉｎｆｏｒｍａｉｔｏｎ　Ｒｉｃｈ　Ｗｏｒｌｄ—Ｒｅｐｏｒｔ　ｏｆｔｈｅ　Ｐａｎｅｌ　ｏｎ　Ｆｕｔｕｒｅ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ　ｉｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，　一　ｉｃｓ，ａｎｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ．ＩＥＥＥ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｍａｇａｚｉｎ，２００３．４．　［２３　３Ｙ．Ｙ．Ｙａｏ．Ａ　Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｆｕｚｚｙ　Ｓｅｔｓ　ｎａｄ　Ｒｏｕｇｈ　ｅＳｔｓ．Ｉｆｎｏｒｍａｉｔｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　１９９８，１０９（１—４）：２２７—２４２．　［２４］ｗｕ，Ｗｅｉ—Ｚｈｉ；Ｍｉ，Ｊｕ—Ｓｈｅｎｇ；Ｚｈａｎｇ，Ｗｅｎ—Ｘｉｕ．Ｇｅｎ—　ｅｒａｌｉｚｅｄ　Ｆｕｚｚｙ　Ｒｏｕｇｈ　Ｓｅｔｓ．Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　Ｖｏｌｕｍｅ：１５１，Ｍａｙ，　２００３，ＰＰ．２６３—２８２．　［２５３Ｚａｄｅｈ　ＬＡ．Ｆｒｏｍ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｗｉｔｈ　Ｎｕｍｂｅｒｓ　ｔｏ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｗｉｈｔ　Ｗｏｒｄｓ～Ｆｒｏｍ　Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ｔｏ　Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎｓ．ＩＥＥＥ　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　ＯＮ　ＣＩＲＣＵ１ＴＳ　ＡＮＤ　ＳＹＳＴＥＭＳ　Ｉ—ＲＥＧＵＩＡＲ　ＰＡＰＥＲＳ　４６（１）：ｌｏ５—１１９　ＪＡＮ　１９９９．　［２６３Ｐａｗｌａｋ　Ｚ．Ｒｏｕｇｈ　Ｓｅｔｓ—Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　Ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｒｅａｓｏｎｉｎｇ　ａｂｏｕｔ　Ｄａｔａ．Ｋｌｕｗｅｒ　Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９９１．　［２７３Ｚａｄｅｈ　Ｌ　Ａ．Ｆｕｚｚｙ　Ｌｏｇｉｃ　Ｅｑｕａｌｓ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｗｉｈｔ　Ｗｏｒｄｓ．　ＩＥＥＥ　ｒＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　ＯＮ　ＦＵＺＺＹ　ＳＹｓ１＝ＥＭＳ　４（２）：１０３—１１１　ＭＡＹ　ｌ９９Ｉ６．　［２８３Ｚａｄｅｈ　Ｌ　Ａ．Ｔｏｗａｒｄ　ａ　ｈＴｅｏｒｙ　ｏｆ　Ｆｕｚｚｙ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｇｒａｎｕ—　ａｌｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ　ｉｎ　Ｈｕｍａｎ　Ｒｅａｓｏｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｆｕｚｚｙ　Ｌｏｇｉｃ．　ＦＵ　Ｙ　ＳＥＩＳ　ＮＡＤ　ＳＹＳＴＥＭＳ　９Ｏ（２）：１１１—１２７　ＳＥＰ　１　１９９７．　［２９］Ｄｕｎｎ，Ｊ．Ｃ．Ｓｏｍｅ　Ｒｅｃｅｎｔ　Ｉｎｖｓｅｔｉｇａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ａ　Ｎｅｗ　Ｆｕｚｚｙ　Ｐａｒｔｉｔｉｏｎ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ａｎｄ　Ｉｓｔ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｔｏ　Ｐａｔｔｅｒｎ　Ｃｌｓａｓｉｔｉｃａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｂ—　ｌｅｍｓ．Ｊ．ｃｙｂｅｍｅｔｉｃｓ，１９７４，４，１—１５．　［３０３Ｇｕｉｌａｌｕｍｅ　Ｓ，Ｃｈａｍｏｍｏｒｄｉｃ　Ｂ．Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　ｎａ　Ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｂｌｅ　Ｆａｍｉｌｙ　ｏｆ　Ｆｕｚｚｙ　Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｓ　ｆｏｒｍ　Ｄａｔａ．ＩＥＥＥ　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　ＯＮ　兀　ＳＹＳＴＥＭＳ　１２（３）：３２４—３３５　ＪＵＮ　２００４．　［３１］Ｈｕ　Ｑｉｗ，ｈｕ￣，Ｙｕ　Ｄａｒｅｎ．Ｅｎｔｒｏｐｉｓｅ　ｏｆＦｕｚｚｙ　Ｉｎｄｉｓｃｅｍｉｂｉｌｉｔｙ　Ｒｅｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｍａｌ　ｏｆ　Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ，　Ｆｕｚｚｉｎｅｓｓ　ａｎｄ　Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　Ｂａｓｅｄ　Ｓｙｓｔｅｍｓ．２００４．５．　［３２３Ｂａｏ　Ｗｅｎ，Ｈｕ　Ｑｉｎｇｈ￣，Ｙｕ　Ｄａｒｅｎ．Ａ№ｖｅｌ　Ｆａｕｌｔ　Ｄｉａｇｎｏ—　ｓｉｓ　Ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｋｎｏｗｌｄｅｇｅ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　Ｗｅｂ．ＩＦＡＣ　Ｃｏｎｆｅｒ－　ｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌｎａｔ　ａｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｋｏｒｅａ，２００３，９，　Ｓｅｏｕ１．　・３５３・