電廠熱工自動化中智能控制的應用分析

楊虹

(國網山西省電力公司電力科學研究院,山西太原 030001)

電廠熱工自動化中智能控制的應用分析

楊虹

(國網山西省電力公司電力科學研究院,山西太原 030001)

隨著我國經濟的快速發(fā)展, 電廠工程技術、電廠自動化技術的應用范圍逐漸擴大, 其應用水平也在不斷提高。尤其是計算機和智能控制技術的進步,對火電廠自動化的發(fā)展也起了巨大的推動作用。本文闡述了智能控制在電廠熱工自動化中的研究概況和內容, 對智能控制在電廠熱工自動化中的應用進行了分析。

智能控制 電廠 自動化 應用分析

近幾年來,隨著火電機組向大容量、高參數(shù)發(fā)展,智能控制在電力系統(tǒng)中起著越來越重要的作用,電力企業(yè)對電廠的自動化和智能化水平有了更高的要求, 既要實現(xiàn)智能化也要保障機組的安全運行。然而,雖然原有的控制方法已無法滿足電廠熱工過程自動化的需要,但是要想實現(xiàn)高效、迅速、便捷、完整的智能控制,仍然還需面對很大的技術阻礙。所以電力企業(yè)應該先著手研究智能控制的發(fā)展概況, 分析智能控制模式和智能控制技術方法理論,為實際應用提供理論支持,同時加強先進智能控制技術的交流,促進智能控制技術在火電廠熱工自動化的推廣和應用,從而進一步推動電廠熱工過程自動化的發(fā)展。

1 智能控制的發(fā)展和研究內容

智能控制是從20世紀末開始出現(xiàn)的, 經歷長時間的發(fā)展創(chuàng)新之后,現(xiàn)在這項技術在國外的發(fā)展已經比較完善,而且也得到了很好地實踐運用,可以滿足電廠熱工自動化的實際需要。智能控制的系統(tǒng)特點和研究內容都還很不確定,尚未形成一個完整的體系,并且具有多樣性,目前其研究內容主要包括以下幾個方面:(1)智能機器人控制在工業(yè)控制領域的應用;(2)模糊控制技術和神經網絡技術;(3)數(shù)學模型的復雜性和群體結構框架;(4)自動任務計劃和生產計劃的實時控制系統(tǒng)集成的優(yōu)化;(5)基于傅立葉變換理論的故障診斷系統(tǒng);(6)基于實驗數(shù)據的建模與控制的自動化的不確定性識別;(7)關于智能控制技術的認識論和方法論的研究。

通過以上研究內容可以發(fā)現(xiàn),要實現(xiàn)智能控制在電廠熱工自動化中的應用,首先應以專業(yè)理論作為基礎, 結合實際的生產環(huán)境,將理論和技術進行合理的結合, 并加強實踐的適應性和靈活性。其次要深化對復合智能控制模式、覆蓋式智能控制模式、模糊控制模式等新型智能控制模式的研究與應用。

2 智能控制在電廠熱工自動化中的應用分析

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的熱工控制方法已漸漸不能滿足生產力的要求,先進的智能控制策略將在保障機組安全正常運轉方面發(fā)揮非常重要的作用,已成為火電廠過程控制發(fā)展的必然趨勢。因此,應當采取各種方式促進智能控制在電廠熱工自動化具體控制方法中應用水平的提升。

2.1 對給水加藥控制

在電廠熱工自動化的智能控制中可以使用模糊控制對變頻器的輸出進行調節(jié),從而在給水加藥過程中實現(xiàn)電動旋轉控制器的自動控制。這一技術不僅克服了傳統(tǒng)電廠熱工控制策略中給水質量不高、供應不足現(xiàn)象的發(fā)生,并且在實際應用中表現(xiàn)出了極大的經濟優(yōu)勢,取得了良好的經濟效果。

2.2 過熱溫度控制

鍋爐的主蒸汽溫度是電廠熱工自動化運行質量的重要指標,也是電廠鍋爐應用的重要研究內容。主汽溫度控制對象為大滯后控制對象,干擾因素多,不同負荷段被控對象具有不同的控制特性,采用智能控制方案,如預估控制,模糊控制,使控制方案在不同工況負荷下,都能適應被控對象特性,增強控制系統(tǒng)對過熱溫度的適應能力,保持良好的控制效果,實現(xiàn)過熱溫度和熱負荷的高性能控制,從而保證在達到過熱溫度時單元系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在根本上使電廠過熱溫度控制的穩(wěn)定性加以提升,并很大程度上減少了因主汽溫度不穩(wěn)定而給電廠造成的經濟損失。

2.3 鍋爐燃燒過程的控制

鍋爐燃燒過程受多種因素影響,因此常規(guī)控制方法很難得到理想的控制效果。智能控制方法不僅能克服現(xiàn)有鍋爐燃燒過程的不確定性,同時可以大大提高系統(tǒng)的精度和燃燒效率。目前火電廠鍋爐燃燒過程的智能控制方法主要用到了模糊控制器、專家系統(tǒng)、神經網絡、混合控制方法等,隨著智能控制理論的發(fā)展以及對智能控制系統(tǒng)在電廠鍋爐燃燒過程控制中的應用模式的研究,必將有助于電廠熱工自動化水平的發(fā)展。

2.4 單元機組負荷控制裝置

在電廠機組負荷控制裝置的實際應用中,由于機組特性在不同負荷工況及不同煤質下不同,因此需將智能控制方式應用在單元機組負荷控制方式中,從而更好的提高火電廠熱工自動化工程數(shù)學模型的準確度。在智能控制單元的測試結果中, 單元機組負荷控制裝置具有很強的抗干擾能力和高度的技術適應性, 從而可以更有效的提高機組負荷控制的調節(jié)速度和調節(jié)精度。

2.5 中儲式制粉系統(tǒng)的控制

我國很多電廠采用中間倉儲式制粉系統(tǒng),該系統(tǒng)的動態(tài)特性隨運行工況的不同而大幅度變化,且各環(huán)節(jié)動態(tài)特性差異大,很難得到精確模型。因此使用僅以常規(guī)控制理論為基礎的控制系統(tǒng)無法滿足實際需求,不能使系統(tǒng)達到最佳工況,且單耗較高。以智能控制理論為基礎,利用先進的智能控制策略對制粉系統(tǒng)實施全面的控制,能夠很好的降低單耗,使其維持在最佳工況附近。

3 結語

綜上所述,智能控制對于解決電廠自動化控制中出現(xiàn)的各類問題都具有很好的效果, 并對傳統(tǒng)自動化控制理論的發(fā)展起到了巨大的促進作用。通過應用智能控制的先進技術,不斷挖掘電廠自動化控制潛力,必將推動我國電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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