CN104281985A - 一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，是一种选择机组供电煤耗、二氧化硫排放绩效、氮氧化物排放绩效、烟尘排放绩效作为评价指标，利用雷达图技术综合计算并输出机组节能减排综合绩效的评价方法。本发明提供的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法将火电机组节能减排单一、分散评价指标集成统一，为开展机组对标分析、竞赛排序提供了科学的技术手段。

Description

一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法

技术领域

本发明属于火电机组节能减排绩效评估方面，具体涉及一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法。

背景技术

目前国内相关政府部门虽然出台了一系列电力企业节能减排监管标准，但各标准要求评估的指标均较为分散，例如《电力企业节能降耗主要指标的监管评价》只以供电煤耗、厂用电率来评价燃煤发电的节能效果，但供电煤耗并不能全面反映燃煤电厂的节能减排效果。例如，同样的机组，脱硫系统是否投运，供电煤耗差别较大，以600MW等级燃煤机组为例，脱硫系统的投运对机组厂用电率的影响绝对值达到1％～1.8％，除尘系统对机组厂用电率的影响占总厂用电率的3％～4％，SCR类型脱硝系统对机组厂用电率的影响占总厂用电率的3～5％；同样的机组，加装烟气脱硝系统后煤耗会增加。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，是一种选择机组供电煤耗、二氧化硫排放绩效、氮氧化物排放绩效、烟尘排放绩效作为评价指标，利用雷达图技术综合计算并输出机组节能减排综合绩效的评价方法。该方法将火电机组节能减排单一、分散评价指标集成统一，为开展机组对标分析、竞赛排序提供了科学的技术手段。

为解决上述问题，本发明具体采用以下技术方案：

一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)，获取火电机组节能减排指标实测统计数据；

步骤2)，将步骤1)中获得的实测统计数据进行归一化处理，将各火电机组的各节能减排指标统一到[0，1]之间，绘制雷达图；

步骤3)，按照步骤2)中绘制的雷达图构造综合评价向量v，

v＝(v₁,v₂)，    式1

其中v₁、v₂分别代表二维评价向量的两项因子。

步骤4)，根据步骤3)中构造的综合评价向量v，构造雷达图综合评价指标函数f(v₁,v₂)，

$f(v_1,v_2)=\sqrt{v_1{v}_2}.$     式2

前述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，所述步骤2)中，将实测统计数据进行归一化处理后，在直角坐标系中将各节能减排指标所占权重系数点位连接起来，形成一个不规则的四边形，所述四边形即为雷达图。

前述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，所述步骤2)中归一化处理的计算公式为：

$F=\frac{F_{\mathrm{iq}}-F_{q\min }}{F_{q\max }-F_{q\min }}$     式3

其中，F、i、q、F_iq、F_qmin、F_qmax分别代表归一化的评价因子、评价因子因素编号、机组编号、未处理前评价因素数据、同一评价因子中数据最小者，同一评价因子中数据最大者。

前述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，所述步骤3)中，式1中v₁的计算公式为：

v₁＝S/S_max    式4

其中，S代表评价对象雷达图区域面积，S_max代表各评价对象中雷达图区域面积最大者；

式1中v₂的计算公式为：

v₂＝S/π(L/2π)²＝4πS/L²    式5

其中，L代表评价对象雷达图区域周长。

前述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，将式4、式5代入式2中，得到

$f(v_1,v_2)=\sqrt{v_1{v}_2}=\sqrt{\frac{S}{S_{\max }}\frac{4\mathrm{\πS}}{L^2}}=\frac{S}{L}\sqrt{\frac{4\mathrm{\π}}{S_{\max }}}.$     式6

前述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，所述S的计算公式为：

    式7

其中，p代表评价指标个数，j表示评价指标编号，N_j代表第j个评价指标权重系数，N_j+1代表第j+1个评价指标权重系数。

所述L的计算公式为：

    式8

其中，p代表评价指标个数，j表示评价指标编号，N_j代表第j个评价指标权重系数，N_j+1代表第j+1个评价指标权重系数。

前述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，所述p＝4，故：

    式9

式10。

前述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，火电机组节能减排指标包括供电煤耗、二氧化硫排放绩效、氮氧化物排放绩效、烟尘排放绩效。

本发明的有益效果：本发明提供的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，建立供电煤耗、二氧化硫排放绩效、氮氧化物排放绩效、烟尘排放绩效综合评价的数学模型，利用雷达图绘制技术创建火电机组节能减排各指标综合性能图，以实现对火电机组节能减排效果的统一、综合量化分析，实现了火电机组节能、减排单一评价指标的量化统一，避免了单一评价指标的局限性，为开展机组综合节能减排性能对标、排序分析提供了有效的技术手段。

附图说明

图1为以电厂1两台机组为例绘制的雷达图；

图2为电厂1-电厂10的总的雷达图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

以江苏部分发电企业火电机组节能减排指标实测统计数据为例介绍综合评价方法应用情况：

表1所示为江苏部分发电企业装机情况：

表2所示为各发电企业2014年7月3日9:00至10:00节能减排指标实测统计数据：

表2中供电煤耗单位为g/kWh，二氧化硫(SO₂)排放绩效、氮氧化物(NO_X)排放绩效、烟尘排放绩效单位均为g/kWh。

将表2中火电机组节能减排指标实测统计数据利用公式进行归一化处理，将各机组各节能减排指标统一到[0，1]之间，在直角坐标系中将各节能减排指标所占权重系数点位连接起来，形成一个不规则的四边形即雷达图，电厂1两台机组雷达图如图1所示，其中虚线代表S1U2，而实线代表S1U1，电厂2-电厂10的雷达图绘制原理同上，此处不再赘述，最终绘制出的总的雷达图参见图2，根据图2，将各机组的雷达图区域面积和雷达图区域周长统计出来并结合该雷达图综合绩效评价方法得到的计算结果列于表3中。

根据该雷达图综合绩效评价方法得到计算结果如表3所示：

由表3可知，若只考虑机组供电煤耗，则S3U1机组最节能，若只考虑二氧化硫排放情况，则S7U2机组最环保，若只考虑氮氧化物排放情况，则S1U1机组最环保，若只考虑烟尘排放情况，则S10U1机组最环保。按照该雷达图综合绩效评价方法，综合比较得到S7U2节能环保性能最佳。

该基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法通过雷达图综合评价技术，将火电机组节能减排单一、分散评价指标(供电煤耗、二氧化硫排放绩效、氮氧化物排放绩效、烟尘排放绩效)集成统一，为开展机组对标分析、竞赛排序提供了科学的技术手段。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1)，获取火电机组节能减排指标实测统计数据； 

步骤2)，将步骤1)中获得的实测统计数据进行归一化处理，将各火电机组的各节能减排指标统一到[0，1]之间，并绘制雷达图； 

步骤3)，按照步骤2)中绘制的雷达图构造综合评价向量v， 

v＝(v₁,v₂)，   式1 

其中v₁、v₂分别代表二维评价向量的两项因子。 

步骤4)，根据步骤3)中构造的综合评价向量v，构造雷达图综合评价指标函数f(v₁,v₂)， 

   式2。 

2.根据权利要求1所述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，所述步骤2)中，将实测统计数据进行归一化处理后，在直角坐标系中将各节能减排指标所占权重系数点位连接起来，形成一四边形，所述四边形即为雷达图。 

3.根据权利要求2所述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，所述步骤2)中归一化处理的计算公式为： 

   式3 

其中，F、i、q、F_iq、F_qmin、F_qmax分别代表归一化的评价因子、评价因子因素编号、机组编号、未处理前评价因素数据、同一评价因子中数据最小者、同一评价因子中数据最大者。 

4.根据权利要求1所述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，所述步骤3)中，式1中v₁的计算公式为： 

v₁＝S/S_max   式4 

其中，S代表评价对象雷达图区域面积，S_max代表各评价对象中雷达图区域面积最大者； 

式1中v₂的计算公式为： 

v₂＝4πS/L²   式5 

其中，L代表评价对象雷达图区域周长。 

5.根据权利要求4所述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，将式4、式5代入式2中，得到 

   式6。 

6.根据权利要求5所述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，所述S的计算公式为： 

   式7 

其中，p代表评价指标个数，j表示评价指标编号，N_j代表第_j个评价指标权重系数，N_j+1代表第j+1个评价指标权重系数； 

所述L的计算公式为： 

   式8 

其中，p代表评价指标个数，j表示评价指标编号，N_j代表第j个评价指标权重系数，N_j+1代表第j+1个评价指标权重系数。 

7.根据权利要求6所述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，所述p＝4，故： 

   式9 

   式10。 

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种基于雷达图的火电机组节能减排综合绩效评价方法，其特征在于，火电机组节能减排指标包括供电煤耗、二氧化硫排放绩效、氮氧化物排放绩效、烟尘排放绩效。