智能控制在火電廠自動控制中的運用研究

劉劍

[摘? ? 要]? 隨著我國科學技術的進步，智能化逐漸深入到生產生活的各個領域。為了減輕安全隱患，火電廠便在操作中加入了智能管控系統。本文對火電廠自動化中的智能控制系統進行研究，了解其自動化控制方式，并對智能控制在火電廠自動控制中的運用策略進行闡述。

[關鍵詞]智能控制;火電廠;自動控制;運用研究

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）12–000–03

[Abstract]With the progress of science and technology in China， intelligence has gradually penetrated into all fields of production and life. In order to reduce the hidden danger of safety， the thermal power plant has added intelligent control system to its operation. This paper studies the intelligent control system in thermal power plant automation， understands its automatic control mode， and expounds the application strategy of intelligent control in thermal power plant automatic control.

[Keywords]intelligent control; thermal power plant; automatic control; applied research

智能控制技術在當下工業生產中較為常見，它是一種依托于自動控制技術以及人工智能技術研發出的新興技術學科。在工業生產中，通過對其的使用，能夠有效破解復雜系統控制問題，簡化繁瑣控制流程，從而解放雙手，減輕人力參與。早在20世紀60年代，國外的學者就提出了智能控制概念，在那之后，這一理念就被融入到科研之中。現今我國火電廠采用的控制系統還是傳統的PID控制算法。這一算法的波動較大，控制性能也不穩定。所以對火電廠的自動控制智能化進行研究意義重大。

1 智能控制的主要特點

1.1 不受控制模型的禁錮

通過比較發現，在以往的火電廠自動控制中，一般需要借助控制模型的推動，才能實現控制效果。因此，控制系統運行必須要有這一控制模型的支撐。如果控制模型發生了變化，控制的效果也會因此發生改變。所以往常的火電廠自動控制系統是離不開模型框架的，只有具備模型框架的約束才可以實現控制的穩固。而智能化的控制系統則具有自我性。它自身系統的管控范圍廣泛，所以不在控制框架的約束內。智能化自動控制系統在火電廠中的使用，徹底打破了需要借助控制模型的約束性原則。在脫離了控制模型的框架之后，智能化自動控制仍可以進行精確數據的梳理計算，并對系統反應產生相應的行為。

1.2 無人操控

由上所述，智能化技術是依托于人工智能以及自動化技術等基礎性的技術演變得來的。所以它自身具備人工智能以及自動化技術解放勞動力的特點。火電廠通過對智能化技術的運用，可以有效地觀察到人力使用情況有所減緩，不再像以往一樣需要大量人力資源的堆積。而且工作效率也有目共睹，花費時效短，且運行速度快，對于給予的命令指示，能夠快速地做出相應的反應。智能化控制系統還具備自我勘察能力，能夠對自己運行工作中的參與系統進行全方位的管控。它能夠運用自身所帶有的信息技術，對系統運行全貌統籌進行了解。在出現變動時，就可以及時地分析當下運行情況，然后結合運行情況制定出相應的改進方案，從而更好地契合統運行的需求。推動系統運行效率的提升。除此之外，智能化技術還具備較強的管控能力，能夠對系統進行全方位掃描，在遇到故障時，能夠及時地發現并且報警，使問題能夠得到及時的解決。還能有效屏蔽外界的侵擾，增強系統運行的穩定性。如果當系統運作時出現了數值偏離預定值的情況，它還可以迅速地進行參數設定值的調整，大大減少人工帶來的誤差，有效地增進了火電廠的生產水平。

2 智能控制分類

2.1 專家控制

專家系統具有超強的專業性。它可以對自己掌握的系統流程進行統籌的分類，分類依據主要為構成系統在整體系統中的操作復雜性與繁瑣度。對于專家系統，一般可以分為專家式控制器以及專家控制系統兩方面。雖然都是處理數據的好手，但是處理對象卻各不相同。對于專家控制器方面，其性能較小，主要用作小型數據庫的處理和推導方面。其中，最為常見就是工業化所用的專家式控制器。這一控制器處理方位較小，主要是強調對于數據邏輯性以及時效性方面的推導。而專家控制系統的作用力則更強，它的適用范圍也更加廣闊。主要用作于處理復雜的數據庫以及邏輯推理上，它自身具有比較完備的系統構建，以及對信息的處理能力，所以能夠應對各種錯綜復雜的數據理論推導。

2.2 模糊控制

智能控制中的模糊控制掌控范圍更為巨大。它可以對系統無法進行建模的目標進行管控。它主要是建立在模糊推理上以及對系統模擬思考的這兩項基礎之上，善于處理不確定的因素。模糊數學、模糊推理和模糊言語表達三種模式共同構成了智能控制中的模糊控制。在信息技術的幫扶之下，它能夠有效借助計算機系統的優勢，從而實現了對控制系統中的反核閉合進行監管。模糊控制的使用與系統設置人員以及本身所獨有的控制能力息息相關。就算沒有很好的數學建模，模糊控制也能發揮自身的優勢，對系統進行良好管控約束。并且模糊控制有很好的應變能力，可以隨時地應對一些容易變化或者非線性的不確定控制因素，從而達到控制的平穩。在這一模糊控制中，主要使用的是純語言變量，與專家系統相互契合，所以非常容易構建專家系統。

2.3 復合智能控制

復合系統具有很強的包容性和累加性。對于不同的智能控制系統，會具備不同的優勢和劣勢。雖然具備不同的運用特點，但是自身的優缺性也是真實存在不可避免的。而對于復合智能系統而言，便是將智能系統技術進行累加，對各種不同種類控制系統綜合性得應用。在使用過程中，它不僅能夠表現各個控制系統的優勢，應對各個控制系統的缺點，還可以進行預防，從而進一步實現對整個控制系統的綜合性使用。目前構成復合型系統的主要有模糊專家控制、系統模糊滑模控制系統以及神經模糊控制系統。而在這三個控制組合中，滑模控制系統最大的優勢就是不會受到系統中不確定因素的影響，穩定性較佳。但是它的缺點在于，當系統中出現沒有建模的系統動態時，就會經常受到干擾。為此，復合型模式則在使用時，將它與抖振綜合膜系統進行結合。復合模式將這兩者的優勢進行有效地融入，從而有效地實現了對控制對象的轉換，更好地控制系統，并且兩者結合具有較大的發展前景。

2.4 神經網絡控制

人類的大腦是錯綜復雜的，具有很多的神經元。而根據人類大腦的特性，神經網絡控制系統應運而生。神經網絡控制系統主要就是依據人類大腦的特性，對人類大腦的神經元進行一系列的模擬，從而通過神經元權值的構建，實現對所有信息的連接。神經網絡控制系統具有包羅萬象的特性。它可以有效地進行雙重事物的處理，且不懼怕錯綜復雜的網絡關系。它處理系統成效出整個過程具有非線性的特點，從理論角度上來說，神經網絡控制系統可以實現對各種非線性圖像的收集管控。它還可以對一些并行能力和并行結構實現雙重管控，具有較強的處理事物能力，能夠有效減少時間投入，提升經濟效益。

3 智能控制在火電廠熱工自動化的應用

3.1 對中儲式制粉系統的控制

磨負荷信號較難測量、數學建型復雜以及被控參數耦合，是中儲式制粉系統主要的問題所在，此時就可以利用模語言規則克服其遲與非線性的問題，具體內容包括：將操作人員的經驗以數據的形式存入計算機并進行計算，然后通過預測和分級兩種模糊控制方法進行控制。

3.2 對火電廠給水加藥的控制

在火電廠的生產方面，由于需要燃燒熱能，從而達到生電的效果，所以為了確保生產過程中機械的安全性，就需要在發電過程中，對器械中的水進行加水加藥的工序。加水加藥的工作主要涉及的便是水或者化學物質氨與聯胺的融入。加水便是在生產過程中在器械中加入水，與高凝結水進行融合，補給堿性，從而達到酸堿中和，削減水中的酸性。避免酸性過高，腐蝕生產設備，保證水中酸堿度的平和。而加藥主要就是通過加入化學試劑的聯胺，從而對水中的氧氣與二氧化碳的含量進行控制，避免產生的二氧化碳過多，造成生產設備出現污垢或者腐蝕性物體的凝結，從而影響最終生產效果。而在給水加藥的環節，如果是人工進行的話，就會具有危險性。所以在加水加藥自動化控制中加入智能化控制，就可以有效解決這些弊端。在給水加藥系統中融入模桐控制系統后，通過計算機處理系統，就能夠將專家系統發優秀處理方式進行融匯，從而提升給水加藥這一環節系統處理的質量。在變頻器輸出率的控制中加入模型控制，設計相關的控制模板，就能夠對加藥泵機的旋轉速度進行相應的控制，避免加入過多或過少的藥劑，引起不良的生產后果。為此，在這一環節加入智能化系統設置，有效地提升了給水加藥工作環節的精準度。

3.3 對鍋爐燃燒過程的控制

鍋爐燃燒具有一定的危險性，如果燒鍋爐中的水耗干，就容易出現爆炸、斷裂的情況，影響系統的整體運行。為此，就需要在這一部分進行嚴密的管控。在鍋爐燃燒階段，容易受到煤炭種類、煤炭自身質量以及鍋爐溫度風向變量等多種因素的干擾，從而使得它的燃燒值以及燃燒的效率很難進行準確的預估。為此，將專家控制系統在這一階段進行融入，就能夠有效地對鍋爐情況進行全方位的控制。能夠及時發現問題、傳輸問題。然后進行多次的實際信息收集，經過嚴密的判斷、分析和推理之后，建立完備的控制系統，從而應對各種險情。控制系統功效包含針對緊急事故的處理、送風系統的調節、工況系統的判斷執行、系統的診斷以及媒介方式的收集等。功能完備，能夠對鍋爐燃燒過程加以保障。

3.4 對單元機組負荷的控制

單元性的機組負荷控制較為困難，因為它們缺乏一個統籌的管理模式，個體比較分化，這些單元性的機組具有非線性和不確定性的特點。并且個體容易受到外界的侵擾，所以不確定因素有很多，不能及時進行分辨，很難進行掌控管理。對此，可以在單元機組負荷控制方面設立出具有強烈適應性的單元模擬復合控制系統，應對各種難題。可以設計出速立在機跟爐寫爐跟機上的具有白適應性的兩種神經元模擬負荷控制系統。經過長期實驗后發現，具有智能化控制的單元機組負荷控制，能夠應對各類問題，并且有助于功效的提升，且實際應用效果、自適應性及控制性都展現的十分理想。

3.5 對過熱汽溫的控制

在鍋爐運行時，經常會出現內部溫度過高的情況，增加了整個運行過程的危險性。為此，經常用改變水溫的方式，來緩解鍋爐內部溫度過高這一現象的出現，實施對鍋爐過熱汽溫控制。但是這一常用方法，弊端也較為明顯。時滯性以及動態特性隨便化，便是這一系統中最為顯著的問題。現今，隨著智控制技術的發展，對智能技術的使用也日益完備。人們發現將神經網絡控制技術引入到過熱汽溫系統中來，就可以有效推動系統進行，并且能夠有效的知曉這一系統的運行狀況，并且對系統的控制質量及適應性方面，都具有明顯的提升。

4 結語

近年來，隨著國家對科學技術的重視力度的增強，對智能管控技術的創新和發展投入力度也越發強勁，并且在智能管控技術上取得了較大的成功，在很多領域都進行了廣泛的推廣應用，收獲了無數的好評。通過分析，發現在火電廠的自動化控制中，智能化控制系統的加入，極大地推動了火電廠原系統中各項問題的處理進程。有助于提升自動化控制的質量，有效的促進了火電廠的發展。為此相關技術部門應竭力在此方面進行更深入的發明探討，為工業化的進程推動作出應有的貢獻。

參考文獻：

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