智能控制在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用分析

袁俊

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，自動(dòng)化、智能化控制技術(shù)的發(fā)展也極為迅速，并被廣泛應(yīng)用到各行業(yè)的發(fā)展中，對(duì)推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升有著巨大的作用。電廠作為經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)發(fā)展的重要組成部分，更為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┓€(wěn)定的電力能源，將先進(jìn)的智能控制技術(shù)應(yīng)用到電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)中，對(duì)提升電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的控制水平有著巨大的作用。同時(shí)，在受到智能控制技術(shù)的影響下，電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行水平也飛速的提升，對(duì)提升電廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性、效益性有著巨大的作用。

關(guān)鍵詞：智能控制；電廠熱工；自動(dòng)化；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）01-0152-03

Abstract： With the rapid development of science and technology， the development of automation and intelligent control technology is extremely rapid， and is widely used in the development of various industries， to promote the social and economic level has a huge role. As an important part of economic market development， power plant provides stable power source in daily life. Advanced intelligent control technology is applied to thermal automation system of power plant. It plays an important role in improving the control level of thermal automation system in power plant. At the same time， with the influence of intelligent control technology， the power plant thermal automation system operation level is also rapidly improved， and plays a huge role in enhancing the power plant production and the economy and efficiency of its operation.

Keywords： intelligent control； thermal engineering of power plant； automation； application

前言

近些年來(lái)，在電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中控制問(wèn)題頻繁發(fā)生，尤其是鍋爐燃燒、機(jī)組、溫度等方面的控制精度偏低，直接影響到電廠的生產(chǎn)效益。例如，鍋爐燃燒溫度過(guò)高不僅會(huì)造成大量的燃料浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)衰減鍋爐的使用壽命。而在智能控制技術(shù)的應(yīng)用下，可以全面提升電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行水平，尤其是在熱工設(shè)備運(yùn)行檢測(cè)方面更是有著巨大的優(yōu)勢(shì)。本文主要針對(duì)智能控制在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析，具體分析如下。

1 智能控制技術(shù)方法以及在電廠熱工中的應(yīng)用方向分析

所謂智能控制主要通過(guò)多種控制方法并結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行有效的控制，其中主要應(yīng)用的智能控制方法有專(zhuān)家控制、模糊控制、神經(jīng)控制等[1]。其中專(zhuān)家控制主要是在智能控制的過(guò)程中結(jié)合專(zhuān)家理論技術(shù)、控制技術(shù)等，并在控制的過(guò)程中模仿專(zhuān)家控制，從而達(dá)到智能控制的目的，同時(shí)也能夠在專(zhuān)家理論技術(shù)的支持下保證控制更具合理性、有效性。模糊控制主要通過(guò)采用模糊控制器并根據(jù)實(shí)際發(fā)生的情況，在遵守模糊規(guī)則的情況下利用近似推理法的方式模糊描述被控制的對(duì)象。尤其是對(duì)被控制對(duì)象動(dòng)態(tài)性、性能指標(biāo)的模糊描述具有顯著的優(yōu)勢(shì)，從而有效提升控制水平。當(dāng)然，從模糊控制的角度上出發(fā)，由于所發(fā)生的實(shí)情存在很大的差異，因此，在模糊控制中更注重人員的經(jīng)驗(yàn)，將人員的經(jīng)驗(yàn)信息輸入到控制系統(tǒng)中，并實(shí)現(xiàn)由機(jī)理代替人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，滿(mǎn)足實(shí)際的控制，進(jìn)而提升控制效率。而神經(jīng)控制方法，則主要是在電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)中形成一個(gè)完整的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，相對(duì)來(lái)說(shuō)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制較為嚴(yán)格，主要是利用在對(duì)系統(tǒng)中無(wú)法精確描述的非線性對(duì)象建模，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的推理、故障診斷、優(yōu)化計(jì)算等方面的控制，進(jìn)而提升系統(tǒng)的控制效率。

智能控制技術(shù)在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用主要有自動(dòng)控制、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)報(bào)警等幾個(gè)應(yīng)用方向，但從總體的影響效果來(lái)分析，遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過(guò)傳統(tǒng)電廠熱工的控制。

（1）自動(dòng)控制主要根據(jù)電廠熱工自動(dòng)化實(shí)際運(yùn)行的情況，并對(duì)其進(jìn)行有效的控制。眾所周知，電廠熱工較為復(fù)雜，如果依舊單純采用人工控制的話，不僅增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也會(huì)影響到控制效率。而智能控制技術(shù)可以根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制，更有利于規(guī)范設(shè)備的工作流程，特別是在受到運(yùn)行環(huán)境的影響下，也會(huì)使得設(shè)備達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的，在提升設(shè)備運(yùn)行效率的同時(shí)，更保證了設(shè)備運(yùn)行的安全性，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

（2）自動(dòng)保護(hù)是智能控制技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵[2]。電廠熱工系統(tǒng)的運(yùn)行受到多方面因素的影響，很容易引發(fā)一些熱工設(shè)備故障，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并進(jìn)行維修的話，很可能引發(fā)更為嚴(yán)重的人身安全事件。智能控制技術(shù)所具備的自我保護(hù)功能，主要結(jié)合電廠熱工的實(shí)際運(yùn)行情況，并在自動(dòng)檢測(cè)的基礎(chǔ)上而延伸的一種自動(dòng)保護(hù)功能。通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)來(lái)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的故障隱患，這些數(shù)據(jù)信息會(huì)傳輸至系統(tǒng)中心，并根據(jù)故障程度分析是否需要自動(dòng)暫停系統(tǒng)，或采取其他的保護(hù)措施等。從而有效避免電廠熱工設(shè)備運(yùn)行偏差而引發(fā)故障的現(xiàn)象，有效組織的設(shè)備故障的發(fā)生和擴(kuò)大。endprint

（3）自動(dòng)檢測(cè)。智能控制技術(shù)在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)儀表一個(gè)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的控制，并檢測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)是否合理，有無(wú)出現(xiàn)運(yùn)行異常的現(xiàn)象等，如，運(yùn)行的溫度、成分、流量、濕度等自動(dòng)檢測(cè)，進(jìn)一步保證熱工系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。另外，將其與自動(dòng)功能的有效結(jié)合，在檢測(cè)到熱工系統(tǒng)運(yùn)行參與異常的情況下，系統(tǒng)可結(jié)合自身的實(shí)際運(yùn)行情況合理調(diào)整參數(shù)，一方面可以為報(bào)警提供有利的參數(shù)條件，另一方面可以為電廠的收益計(jì)算提供可靠的依據(jù)。

（4）自動(dòng)報(bào)警。通常智能控制系統(tǒng)會(huì)設(shè)有報(bào)警系統(tǒng)和報(bào)警燈光等，在經(jīng)過(guò)自我檢測(cè)和自我保護(hù)功能后延伸至自我報(bào)警的控制[3]。在檢測(cè)到電廠熱工系統(tǒng)存在系統(tǒng)無(wú)法自行處理和維修的故障情況下，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)啟動(dòng)報(bào)警聲音、紅燈燈光等方式通知工作人員、操作人員、管理人員系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)異常情況，并會(huì)將這些異常信息迅速傳達(dá)至控制臺(tái)，以便于維修人員有針對(duì)性的對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和維修，進(jìn)一步保證電廠熱工系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性。

2 智能控制在電廠熱工自動(dòng)化中應(yīng)用的作用分析

傳統(tǒng)電廠熱工控制中，因控制技術(shù)的不足，而直接影響到熱工的控制效率，影響到電廠的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性。在智能控制技術(shù)水平不斷提升下，將智能控制技術(shù)應(yīng)用到電廠熱工自動(dòng)化中，通過(guò)先進(jìn)的智能技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠熱工系統(tǒng)更全面的控制，從而保證電廠熱工系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。智能控制在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用具有擴(kuò)展管理信息系統(tǒng)、熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)理論、積累高級(jí)算法模塊等作用，是未來(lái)電廠熱工系統(tǒng)發(fā)展不可忽視的一項(xiàng)控制技術(shù)[4]。電廠熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)離不開(kāi)硬件的支持，計(jì)算機(jī)技術(shù)也為智能控制技術(shù)實(shí)施提供更可靠的技術(shù)支持，在智能控制應(yīng)用與綜合信息管理系統(tǒng)中，可以結(jié)合電廠的實(shí)際發(fā)展情況不斷拓展其控制功能，更好地滿(mǎn)足市場(chǎng)的發(fā)展需求，從而保證綜合信息管理控制系統(tǒng)更符合當(dāng)前電廠的實(shí)際發(fā)展需求。另外，在熱工自動(dòng)調(diào)節(jié)理論方面，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展下，智能控制系統(tǒng)主要將現(xiàn)代控制論與智能控制論融為一體，并充分提高控制系統(tǒng)的運(yùn)行性能，以及結(jié)合實(shí)際的發(fā)展趨勢(shì)在軟件模塊上實(shí)現(xiàn)直接調(diào)整，使得自動(dòng)調(diào)節(jié)理論更趨于多元化的方向發(fā)現(xiàn)。智能控制技術(shù)的應(yīng)用綜合了多種算法模塊，而在電廠熱工中的應(yīng)用，更能使電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)不斷積累高級(jí)算法模塊，更有利于提升電廠的生產(chǎn)效益。

3 智能控制在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用分析

3.1 在鍋爐燃燒中的應(yīng)用

鍋爐是電廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的關(guān)鍵設(shè)備，鍋爐的燃燒效率也將直接影響到電廠的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用效率，因此，在電廠生產(chǎn)中必須重視鍋爐的燃燒[5]。在智能控制技術(shù)飛速發(fā)展下，將其應(yīng)用到電廠鍋爐燃燒中，實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒的智能化控制，對(duì)提升鍋爐的燃燒效率有著極大的作用。以往鍋爐燃燒過(guò)程的控制中存在控制精度偏低的現(xiàn)象，尤其是對(duì)鍋爐燃燒溫度的把控和煤耗的控制缺乏合理性，使得鍋爐燃燒缺乏穩(wěn)定性，而且鍋爐燃燒的能源也不能得到充分的燃燒，產(chǎn)生一些燃料浪費(fèi)的現(xiàn)象，影響到鍋爐的燃燒的效率。而在智能控制技術(shù)的應(yīng)用下，不僅可以實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒的自動(dòng)化更使其趨于控制智能化，充分解決鍋爐燃燒不穩(wěn)定性的現(xiàn)象，對(duì)整個(gè)燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行精確度有著良好的控制，能夠使鍋爐中的燃料充分燃燒，從而有效避免燃燒材料浪費(fèi)的現(xiàn)象。另外，智能控制技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的精度，我們都知道電廠鍋爐在燃燒的過(guò)程中可能受到多方面因素的影響，使得鍋爐在燃燒中出現(xiàn)不同程度的問(wèn)題，而智能控制技術(shù)則能夠有效檢測(cè)到這些影響因素，并實(shí)施智能化控制，有效規(guī)避內(nèi)部以及外部因素對(duì)鍋爐燃燒的影響，而且在實(shí)際運(yùn)行中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐燃燒的潛在風(fēng)險(xiǎn)因素，并將其信息傳輸至主控系統(tǒng)，并由工作人員制定出合理的解決措施，從而保證鍋爐燃燒的安全性、穩(wěn)定性、效率性。

3.2 在制粉系統(tǒng)中的應(yīng)用

在智能控制技術(shù)應(yīng)用之前，電廠的熱工自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行面臨諸多問(wèn)題，尤其是中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的運(yùn)行面臨諸多瓶頸，使得制粉系統(tǒng)的運(yùn)行效率低，影響到電廠熱工效率，不利于電廠的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[6]。而在智能控制技術(shù)飛速發(fā)展下，將其應(yīng)用到中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)中，通過(guò)以復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型作為基礎(chǔ)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的接收和發(fā)送控制，更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠熱工的智能控制。當(dāng)然要提高智能控制的精確性，應(yīng)有效減少模糊語(yǔ)言元素對(duì)現(xiàn)行規(guī)則數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響，切實(shí)提升電廠生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)電廠的快速發(fā)展。當(dāng)然，在智能控制技術(shù)不斷發(fā)展下，針對(duì)電廠制粉系統(tǒng)的智能化控制也應(yīng)進(jìn)行不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，為電廠的可持續(xù)發(fā)展做好技術(shù)保障工作。

3.3 在溫度控制中的應(yīng)用

通常在電廠鍋爐運(yùn)行的過(guò)程中，需要對(duì)鍋爐的燃燒溫度進(jìn)行有效的控制，避免鍋爐過(guò)熱而對(duì)鍋爐自身造成損害，同時(shí)也避免了鍋爐溫度過(guò)低而影響到燃料燃燒的充分性。在對(duì)以往電廠鍋爐溫度控制的調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，由于控制技術(shù)不夠先進(jìn)影響到鍋爐燃燒溫度的控制效率。鍋爐溫度是衡量電廠熱工自動(dòng)化質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，在智能控制技術(shù)的應(yīng)用下，可以有效控制鍋爐溫度的變化，尤其是鍋爐過(guò)熱的現(xiàn)象，可以及時(shí)檢測(cè)出其超標(biāo)溫度，并采取有效的降溫措施，保證鍋爐溫度在正常范圍內(nèi)。另外，溫度過(guò)低也會(huì)給予相應(yīng)的提示，檢查是否因燃料燃燒不充分或燃料不足而引起，有效避免燃料浪費(fèi)的現(xiàn)象。當(dāng)然，智能控制技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)對(duì)鍋爐過(guò)熱溫度進(jìn)行控制，尤其是對(duì)以往慣性時(shí)間、之后時(shí)間的控制更加精準(zhǔn)，從而提升系統(tǒng)過(guò)熱溫度控制的適應(yīng)力。

3.4 在給水控制中的應(yīng)用

給水加藥控制是電廠熱工自動(dòng)化的重要組成部分，因此，將智能控制技術(shù)應(yīng)用到電廠熱工自動(dòng)化中應(yīng)重視對(duì)給水的控制。主要通過(guò)模糊控制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠變頻器的調(diào)節(jié)，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力輸出的控制，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)給水加藥系統(tǒng)的自動(dòng)控制、智能控制，即提升熱工系統(tǒng)的運(yùn)行效率。相比于傳統(tǒng)熱工系統(tǒng)的運(yùn)行，在智能控制技術(shù)的應(yīng)用下可以有效改善電廠熱工管理中的不足，尤其是對(duì)給水水質(zhì)的控制、供應(yīng)的控制等水平有著明顯的提高，使得電廠生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益最大化，推動(dòng)電廠的快速發(fā)展。

3.5 在機(jī)組負(fù)荷控制中的應(yīng)用

機(jī)組運(yùn)行效率直接影響到電廠生產(chǎn)運(yùn)行水平，尤其是機(jī)組運(yùn)行的控制直接關(guān)乎到電廠熱工自動(dòng)化控制水平。將智能控制技術(shù)應(yīng)用到電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組負(fù)荷的智能控制，可以對(duì)機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行全面的分析。一般情況下機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)會(huì)隨著時(shí)間的變化而產(chǎn)生不同的變化，也可以將其變化成為變化特殊性質(zhì)，智能控制技術(shù)則能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)特殊性質(zhì)的控制，更準(zhǔn)確的摸清機(jī)組運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的不足，并通過(guò)有效的智能控制采取相應(yīng)的策略，保證機(jī)組的運(yùn)行效率。另外，為了在機(jī)組負(fù)荷控制中充分發(fā)揮出智能控制的作用，應(yīng)在技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中安裝專(zhuān)項(xiàng)單元機(jī)組負(fù)荷控制裝置，此方案能有效提升電廠熱工控制模型的準(zhǔn)確度。當(dāng)然，智能控制技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)充分考慮到實(shí)際的情況，由于電廠熱工控制中會(huì)伴有一些干擾因素，因此，應(yīng)保證所安裝的單元機(jī)組控制裝置具有較強(qiáng)的抗干擾能力，才能適應(yīng)電廠的運(yùn)行環(huán)境，提升電廠熱工自動(dòng)化控制的有效性、準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，智能控制技術(shù)在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用是電廠的必然發(fā)展趨勢(shì)，該技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決傳統(tǒng)電廠熱工控制的問(wèn)題，同時(shí)對(duì)提升熱工系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性、全面性也有著極大的作用。另外，結(jié)合上文的分析也了解到智能控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)、調(diào)整控制等，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自我調(diào)整、自我保護(hù)、自動(dòng)報(bào)警等功能，這對(duì)推動(dòng)電廠的發(fā)展無(wú)疑提供了巨大的幫助。

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