随着电力企业“厂网分开、竞价上网”改革的实施和低碳发展的需要，对机组进行节能降耗研究以降低发电成本和环境污染是目前发电企业面临的主要任务。针对实际运行的大型火电机组实现性能的准确在线监测以及合理优化是提高经济性的重要手段。本文针对以节能分析为目标的性能监测和优化分析两方面工作开展研究。　　 在理论分析的基础上，充分利用实时数据库的信息资源，运用并改进了数据挖掘方法，提出了便于实际应用的运行优化方案，主要研究成果包括：　　 (1)结合汽轮机特殊测量参量的软测量建模需求，开展了汽轮机排汽焓的算法研究。提出了基于轮周效率和压比关系曲线迭代计算的排汽焓新算法；并提出了获取轮周效率与压比关系的样本数据生成方法。经不同机组验证，该算法具有较高的精度和较好的通用性。新的排汽焓算法使得机组相对内效率、低压缸相对内效率、主蒸汽流量和循环水流量等参数的监测得到较好的解决，完善了传统性能在线监测指标体系。　　 (2)建立了多扰动源汽轮机组特性的性能模拟及预测平台，该平台能够模拟或预测外界环境温度和负荷、循环参数以及设备性能等三类扰动以及定调门和定功率两种运行控制方式下汽轮机通流参数(监视段压力和温度)的特性响应，进而为汽轮机系统的优化提供样本数据，为运行参数的耗差建模提供验证依据。　　 (3)冷端系统的经济性分析是机组优化的重要内容之一。本文提出一种基于数据驱动的凝汽器特性建模与运行优化的方法。采用非线性主元素分析方法建立符合实际的凝汽器变工况特性模型，利用变工况方法对不同真空条件下的汽轮机微增出力建模。结合本文提出的凝汽器特性模型和微增出力模型，提出基于实际冷端特性的循环水泵优化调度解决方法。　　 (4)提出一种基于汽轮机变工况与性能分析模型集合的耗差建模方法。该方法使汽轮机性能分析与耗差分析模型具有统一性，为获得可验证的耗差分析结果创造了条件。利用遗传优化等手段，基于验证误差最小化原则，获得了单因素的权重系数，首次建立了多因素偏差分析模型。　　 (5)提出了一种确定机组基准性能指标及其相应监控参数基准值的策略。提出一种多主键聚类策略，获取机组性能指标的基准值，进而，采用状态反演的方法，获取监控参数的基准值。验算结果表明，汽轮机热耗率基准值与最佳滑压压力基准值具有高度的合理性与一致性。　　 (6)结合工程项目，构建了基于SIS平台的机组性能监测与优化决策系统，实现了性能监测、局部优化以及机组的耗差分析、决策指导工作。