qkl分别表不直方图Q中柱子（i, j)、（k, 1)代表的值。
[0055] 公式⑵中的地面距离Cl1,, -般采用Lp距离（即Lp范数），其计算公式为：
[0057] 为了进一步降低计算量和时间复杂度，我们选用L1距离（即L i范数，也叫绝对距 离）作为地面距离，则Cl1,, ;1U计算公式简化为如下形式：
[0058] dli j;kjl= |i-k| + | j-l| 〇
[0059] 需要说明的是，基于直方图的EMD距离计算是2007年早已提出的一种计算方式， 主要用于图像处理领域，本发明创造性地将此方法首次应用到电力大数据分析领域。
[0060] 在上面的求解过程中，计算EMD距离的问题转化成运输问题（Transportation problem)来求解。运输问题是一个特殊的线性规划问题，其约束矩阵具有非常稀疏的结构。 采用基于标准单纯型法的TS (Transportation Simplex)算法可以求解运输问题，计算出 EMD距离。TS算法充分利用了约束矩阵的这种特殊结构，极大地降低了运算量。同时，本算 法以L1距离作为地面距离，仅有O(N)个未知数，远少于原始EMD距离中的0(N 2)个未知数， 约束条件的数量也减半，时间复杂度也降至〇(N2)，显著改善了 TS算法的效率。
[0061] 根据计算公式，采用TS算法计算得到5个班组之间供电煤耗分布的EMD距离，见 表1。
[0064] 表1各班组煤耗分布EMD距离计算结果
[0065] 从图1至图5可以看出，班组2和班组5的煤耗分布差异最大，这也与表1计算出 的各班组煤耗分布EMD距离计算结果相符（班组2和班组5的EMD距离是0. 2030,为各班 组间最大）。由于班组5的煤耗至少有50%分布在小于301g/kWh的区域内，是所有班组中 表现最好的，因此，选择班组5作为标杆班组。
[0066] (3)、在确定班组5作为标杆班组后，进一步分析各班组影响煤耗的参数分布情况 与标杆班组参数分布情况的差距，定位导致煤耗发生差异的关键因素。
[0067] 为了进行说明，在本实施例中选取主蒸汽温度、再热蒸汽温度、给水温度、主蒸汽 压力、再热蒸汽压力、排烟温度、过热减温水流量及再热减温水流量共8个影响煤耗的主要 参数，以班组5的参数分布为比较基准，计算煤耗表现最差的班组2与标杆班组5之间上述 8个参数的EMD距离，根据计算结果确定影响煤耗的关键因素。
[0068] 根据这两个班组间每个影响煤耗的参数的数据分布直方图，采用基于直方图的 EMD距离计算公式，计算出这两个班组的各参数间的EMD距离，按从大到小的顺序排列，结 果如表2所示：
[0071] 表2班组2和班组5的各参数间的EMD距离
[0072] 从表2可以看出，班组2和班组5间过热减温水流量的EMD距离最大，主蒸汽温度 的EMD距离最小，说明前者（过热减温水流量）是导致这两个班组煤耗差异的首要因素，后 者（主蒸汽温度）对这两个班组煤耗的煤耗影响最小。
[0073] 图6至图9分别是班组2和班组5的过热减温水流量、主蒸汽温度的直方图，其数 据分布情况与EMD距离的计算结果一致。
[0074] 由此，本发明通过对煤耗关键性能指标数据分布的定量分析，实现对燃煤机组煤 耗水平的精准评估，为电力企业降低机组节能降耗提供分析手段，也为政府监管部门开展 燃煤机组节能降耗精细化对标管理和性能评估提供了技术支撑，具有现实的理论指导意 义。
[0075] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该 了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的 技术方案，均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 基于EMD距离的燃煤发电机组班组煤耗对比分析方法，其特征在于，包括如下步骤： 51、 采用直方图统计多个班组的煤耗及煤耗影响参数的数据分布； 52、 使用EMD定量计算煤耗数据分布之间的差异，并以煤耗最低为标准确立标杆机组； 53、 分析各班组煤耗影响参数分布情况与标杆班组煤耗影响参数分布情况之间的差 距，定位导致煤耗发生差异的关键因素。2. 根据权利要求1所述的基于EMD距离的燃煤发电机组班组煤耗对比分析方法，其 特征在于，所述步骤S1包括如下子步骤：（1)、将数据值覆盖的数据期间等分成若干个子区 间；（2)、当一个数据值落到某个子区间，则该子区间的高度就相应地增加一个单位，直至统 计结束。3. 根据权利要求1所述的基于EMD距离的燃煤发电机组班组煤耗对比分析方法，其特 征在于，所述直方图为两维直方图。4. 根据权利要求3所述的基于EMD距离的燃煤发电机组班组煤耗对比分析方法，其特 征在于，两维直方图的EMD定量计算方法如下： a) 将直方图分成m行、η列，贝lj直方图共有N=mXn个柱子； b) 这些柱子的下标形成集合L= {(i,j) : 1彡i彡m, 1彡j彡η}，下文用（i,j)来代 表一个柱子； c) 流 的下标集合定义如下= {(i,j,k, 1) : (i,j)eL, (k, 1)eL}; d) 两个待比较的直方图为P={py(i,j)eL}和Q={qy(i,j)eL}; 则两个直方图P和Q之间的EMD公式如下：式中，各符号的含义为：;kli代表柱子（i，j)到柱子（k, 1)的流，du;1^表不柱子 (i，j)到柱子（k，1)之间的地面距离；F是从P到Q的流，满足上式的流F被称为可行解；Pl] 表不直方图P中柱子（i,j)代表的值，qi_j、qkl分别表不直方图Q中柱子（i,j)、（k, 1)代表 的值； 其中，公式（1)中的地面距离采用Lp距离，其计算公式为：5. 根据权利要求4所述的基于EMD距离的燃煤发电机组班组煤耗对比分析方法，其特 征在于，选用Q距离作为地面距离，则d^ , ;1^计算公式简化为： dllJ;k,i=|i-k| + |j-l|〇6. 根据权利要求1-5任一项所述的基于EMD距离的燃煤发电机组班组煤耗对比分析方 法，其特征在于，煤耗影响参数包括：主蒸汽温度、再热蒸汽温度、给水温度、主蒸汽压力、再 热蒸汽压力、排烟温度、过热减温水流量及再热减温水流量。
【专利摘要】本发明公开了一种基于EMD距离的燃煤发电机组班组煤耗对比分析方法，采用直方图来评估煤耗及煤耗影响参数的数据分布，并使用EMD来定量计算数据分布之间的差异，然后以煤耗最低为目标搜索标杆机组，分析确定导致其它班组与标杆班组煤耗差异的关键参数。通过该方法对煤耗关键影响参数数据分布的定量分析，实现对燃煤机组煤耗水平的精准评估，为电力企业降低机组节能降耗提供分析手段，也为政府监管部门开展燃煤机组节能降耗精细化对标管理和性能评估提供了技术支撑。
【IPC分类】G06Q50/06
【公开号】CN105303462
【申请号】CN201510738763
【发明人】孙虹, 孙栓柱, 代家元, 周春蕾, 孙彬, 王其祥, 高进, 王林, 张友卫, 李春岩, 王明, 刘成, 魏威
【申请人】国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏方天电力技术有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月3日