智能控制在電廠熱工自動化中的應用

顧 偉

（云南電力技術有限責任公司，云南 昆明 650217）

0 引 言

在科技強國戰略的推動下，我國的科學技術發展水平得到了很大的提高。近年來流行的“互聯網+”模式對各個領域產生了巨大的影響，這都與計算機水平的提高有很大的聯系。計算機對于電力行業同樣有著非常重要的意義，它為電廠熱工實現自動化提供了可能性，使得電廠熱工技術的安全性得到提升。電廠熱工傳統的方法并不能適應現代技術發展的要求，而使用智能控制技術更利于電廠發展。

1 智能控制的發展過程以及應用內容

智能控制這一概念最早是在國外被提出的，其發展歷史已有幾十年。關于智能控制的理論研究在國外已經越來越健全，尤其是在電力行業，已取得了重大突破。智能控制技術在電力行業主要是應用在電廠熱工方面，順應了現代電廠熱工的技術要求。隨著時代的進步，未來電廠熱工的發展趨勢向自動化、智能化發展。要實現這一轉變，需要依靠智能控制技術，而在未來這也是我國電廠熱工的研究方向。

智能控制技術在我國起步比較晚，為了跟上時代的腳步，需在未來把電廠熱工的發展方向放在智能控制技術的實現上。智能控制技術對我國來說是一個全新的領域，在探究該技術在電廠熱工中的應用時，需要將其與我國電廠熱工的實際發展情況相結合，只有做到理論與實踐的結合，才能更好地促進電廠熱工的自動化的實現。將智能控制技術的理論與電廠熱工的實際環境相結合一方面是因為電廠熱工要實現自動化，有一系列復雜的工作程序，另一方面則是因為智能控制技術針對電廠熱工自動化的實踐應有一定的靈活性[1]。

智能控制是通過計算機自動控制電廠中的鍋爐的溫度，使其保持在一個合適的溫度，以免因鍋爐溫度過高造成設施損壞的現象，進而影響電廠的正常運轉。

2 智能控制技術主要應用的方法

智能控制技術主要涉及模糊控制、專家控制以及神經控制三大方法。首先，模糊控制遵循的是模糊語言及規則，它是通過應用模糊控制器進行工作的，通過描述被控制對象的模糊型系統的各項指標而實現智能控制的效果。模糊控制是以取消人對系統的控制作為應用原理，因而對使用這一技術的人員的專業素養有著較高的要求。

其次，專家控制，顧名思義就是控制技術與專家理論技術的糅合，通過模仿專家實現系統控制，但并不是盲目的模仿，而是根據需要智能選擇專家理論技術。使用這個方法，需要負荷處理與控制能力具有較高的靈活性，對人的模擬能力要求以及系統的運行可靠性要求較高。

神經控制則是針對需要精確描述比較復雜的對象而建立一個神經網絡的模型，并對故障進行推理和診斷，從而實現智能控制的目的。因此，要達成這種方法的最佳使用效果，最為重要的一步是建模。只有建立好合適的模型，才能最大化地發揮其功能。

3 智能控制技術的應用內容

智能控制技術在我國的應用方向之一就是自動檢測，即對各種數據進行檢測，但與人工檢測不同，它是采用各種自動化儀表對溫度、流量等數據進行測量，以保證機器能夠正常運行，實現自動化。此外，自動檢測還能根據測量出的結果合理調整參數，為問題報警以及計算收益提供支持。

自動保護是建立在自動檢測的基礎上，是自動檢測的衍生，它的作用是還原或者調整數據。它的工作程序是通過自動檢測來實現的，即根據自動檢測找出機器在運轉的過程中出現的問題，然后將檢測的數據傳到中樞系統中，為了避免機器損壞以及影響電廠的正常工作而暫時停止運行，達成自動保護的目的，減少電廠的損失。

自動控制與智能控制還是存在一定的差別，智能控制的使用就已經發揮了自動控制的作用，同時還能規范電廠的運行流程。電廠因其復雜的程序使得過去依靠人為來進行控制的方法并不能繼續適用，人工控制的方法既不能獲得良好的控制效果，也不能提高電廠的運行效率，還會加重人力負擔，因此自動控制的使用對電廠是一次技術上的革新。同時，智能控制還能最大程度地減小外界不良因素對電廠正常運行的影響，使設備采取自行調節的方式促進自身的穩定運轉，有效提高電廠的工作效率，利于電廠熱工自動化的發展[2]。

智能控制的應用方向還包括自動報警。自動報警能夠針對電廠設備運行中出現的異常，向工作人員傳遞信息，進行警報。當存在無法自行解決系統在檢測中產生的問題時，就可以利用紅燈燈光以及報警器向工作人員傳遞系統出現故障的信息。自動報警為工作人員在維修故障時提供信息，有效縮短了維修時間，有利于電廠熱工安全性的保障，確保電廠熱工能夠正常運轉。

4 電廠熱工自動化對智能控制的應用

傳統電廠熱工控制中因控制技術的不足，直接影響到熱工的控制效率，影響到電廠生產運營的經濟性。在智能控制技術水平不斷提升下，通過先進的智能技術、控制技術、通信技術及數據庫技術等的結合，實現對電廠熱工系統更全面的控制，從而保證電廠熱工系統運行的安全可靠性。智能控制在電廠熱工自動化中的應用具有擴展管理信息系統、熱工自動調節理論、積累高級算法模塊等作用，是未來電廠熱工系統發展不可忽視的一項控制技術。電廠熱工自動化控制系統離不開硬件的支持，計算機技術也為智能控制技術實施提供了更可靠的技術支持。在智能控制應用與綜合信息管理系統中，可以結合電廠的實際發展情況不斷拓展其控制功能，更好地滿足市場發展需求，從而保證綜合信息管理控制系統更符合當前電廠的實際發展需求。此外，在熱工自動調節理論方面，基于計算機技木的發展，智能控制系統將現代控制論與智能控制論融為一體，充分提高控制系統的運行性能，并結合實際的發展趨勢在軟件模塊上實現直接調整，使得自動調節理論更趨于多元化的方向發展。智能控制技術的應用綜合了多種算法模塊，而在電廠熱工中的應用，更能使電廠熱工自動化系統不斷積累高級算法模塊，更有利于提升電廠的生產效益。

4.1 智能控制在燃氣輪機中的應用

電廠的生產經營中燃氣輪機是必不可少的設備，對電廠生產效率的影響巨大。因為燃氣輪機中的溫度控制有著重要作用，所以智能控制技術也主要應用在這一方面，以實現溫度控制的智能化，減小燃氣輪機的溫度因素對整個電廠的效率產生不利影響。智能控制技術的應用有效解決了燃氣輪機溫度不穩定的問題，實現了溫度的自動化控制，保障燃氣輪機的穩定運行。

4.2 智能控制在啟動控制中的運用

燃氣輪機作為電廠中重要的設備，不僅需要考慮溫度對其的影響，還要考慮氣壓因素的影響。燃氣輪機設備在設計過程中并沒有忽視氣壓和溫度對其的影響，但在實際使用過程中仍會存在一些問題，影響電廠的生產效率。智能控制技術的應用可以有效避免因啟動而出現的問題，以免因設備啟動失敗影響電廠的運行。

4.3 智能控制在加、減速以及穩態控制中的應用

采用智能控制技術便于控制燃氣輪機的加、減速，使其運行保持在合適的速度，確保燃氣輪機的運行正常穩定。燃氣輪機處于負載狀態時能否正常運行，也是智能控制技術在穩態控制中應用的重要因素。智能控制技術可以有效排查燃氣輪機在運行中出現的問題并及時采取措施，確保設備的運作不受影響。

4.4 給水控制中智能控制的應用

給水加藥控制是電廠熱工自動化重要組成部分，因此將智能控制技術應用到電廠熱工自動化中應重視對給水的控制。主要通過模糊控制的方式來實現對電廠變頻器的調節，不僅可以實現對電力輸出的控制，而且能實現給水加藥系統的自動控制、智能控制，即提升熱工系統的運行效率。相比于傳統熱工系統的運行，在智能控制技術的應用下，可以有效改善電廠熱工管理中的不足，使得電廠生產運營效益最大化，推動電廠的快速發展。

5 結 論

信息技術革命浪潮的掀起促進了各個領域的變革，給人們的生活帶來了巨大變化。我國計算機水平的不斷提高為智能控制技術的研究提供了技術支持，使得電廠熱工自動化的實現不再是夢想。即使我國對于智能控制技術的理論研究相對于國外還比較落后，但在國家科技戰略的推動下，智能控制技術的發展只會越來越好。智能控制技術在電廠中的應用，促進了電廠自動化的實現，滿足了新時代下人們的新需求，大大提升了電廠的生產效率。