人工智能AI技術(shù)在燃煤電廠控制系統(tǒng)中的運用

李海濤 李秋婷 魏晉宏 崔俊榮 喬遠峰

摘要：人工智能AI技術(shù)近些年來非常火熱，應(yīng)用于多個行業(yè)領(lǐng)域之中，是現(xiàn)代發(fā)展起來的一中新興科技技術(shù)，現(xiàn)代社會的發(fā)展越來越需要人工智能的參與，尤其是現(xiàn)代工業(yè)，需要人工智能作為有效支撐。本文首先通過對人工智能AI技術(shù)進行初步闡釋與分析，并對煤燃電廠控制系統(tǒng)進行剖析，最終結(jié)合人工智能AI技術(shù)在煤燃電廠控制系統(tǒng)中的運用進行論述，為煤燃電廠控制系統(tǒng)領(lǐng)域的研究提供一定借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：人工智能AI技術(shù) ?煤燃電廠 ?控制系統(tǒng)

隨著我國社會主義經(jīng)濟在這些年的不斷進步，科學(xué)技術(shù)同時也是一個不斷地進步。人工智能是隨著信息科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展與進步而日益得到突破，并且在許多行業(yè)和領(lǐng)域中都起到了很大的作用。電力控制系統(tǒng)的發(fā)展具有比較廣闊的發(fā)展?jié)摿Γ斯ぶ悄蹵I技術(shù)可以模仿人類的思維，具有前衛(wèi)的應(yīng)用控制體系，其應(yīng)用價值巨大，當(dāng)下存在的一大問題就是燃煤類火力發(fā)電廠設(shè)備眾多，控制系統(tǒng)非常復(fù)雜，因此人工智能技術(shù)在這里的應(yīng)用意義重大，可以發(fā)揮重要作用。將人工智能應(yīng)用于電廠控制系統(tǒng)符合當(dāng)下時代的發(fā)展趨勢，也利于構(gòu)建出更好地為人民服務(wù)的智能系統(tǒng)。

1、人工智能AI技術(shù)的含義

人工智能AI技術(shù)的英文全稱為AI Artificial Intelligence，是科技體系中計算機英語的一個重要分支。Nelson 教授給我們解釋了人工智能技術(shù)的基本概念：人工智能技術(shù)就是一種涉及人類的科學(xué)、知識與認覺等方面的技術(shù)。人工智能技術(shù)首先是因為它需要依靠計算機信息科技，它既是其未來發(fā)展的重要基礎(chǔ)和支撐，也需要與我國經(jīng)濟社會中的其他學(xué)科共同進行交叉，這不僅僅是單一的技術(shù)。人工智能AI技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運用，可以提高電力系統(tǒng)整體的應(yīng)用效率，也可以增強電力系統(tǒng)的安全性，促進電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。電力控制系統(tǒng)中的人工智能技術(shù)是以自動化為基礎(chǔ)，通過傳感器、計算機和通信技術(shù)等相關(guān)技術(shù)進行控制。其與傳統(tǒng)控制方式相比，其控制的內(nèi)容更加的全面，控制的力度也更大。人工智能AI技術(shù)可以及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的問題，并采取相關(guān)措施進行處理。為了保證整個系統(tǒng)的安全運行，可以通過AI技術(shù)很好地控制系統(tǒng)中的未知因素，從而提高系統(tǒng)的整體運行效率。人工智能AI技術(shù)具有很強的適應(yīng)性，可以快速融入電力系統(tǒng)對環(huán)境進行控制，并確保系統(tǒng)正常執(zhí)行，獲取系統(tǒng)分析和處理所需的數(shù)據(jù)信息。通過人工智能AI技術(shù)，可以使電廠控制系統(tǒng)的運行更加高效，對整個電力系統(tǒng)進行合理有效的控制。

2、人工智能AI技術(shù)在燃煤電廠控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

2.1人工智能AI技術(shù)在燃煤電氣自動化設(shè)備中的具體應(yīng)用

電氣自動化設(shè)備更為復(fù)雜，涵蓋的學(xué)科和領(lǐng)域很多。為了使因操作不良引起的異常停機盡可能減少對設(shè)備操作做人員來說要求非常高，不僅需要具備優(yōu)良的素質(zhì)還要擁有完善的專業(yè)知識體系。這些問題都可以通過人工智能AI技術(shù)來解決。數(shù)字化煤場的建立可以根據(jù)煤的批次（不同煤質(zhì)參數(shù)）自動生成煤 ID，煤種、煤質(zhì)、堆積密度等信息由人工錄入和維護。煤ID 在自動堆煤過程中由實時盤煤系統(tǒng)關(guān)聯(lián)到煤堆。燃煤電廠的鍋爐燃燒系統(tǒng)主要將燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為汽輪機所需的能量，鍋爐燃燒過程中控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是穩(wěn)定住蒸汽壓力、燃燒充分，確保燃燒的經(jīng)濟性。例如將人工智能技術(shù)應(yīng)用在燃煤電廠的鍋爐燃燒控制系統(tǒng)中，可以建立復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)，采用定量或者定性的研究方式，優(yōu)化控制火電廠的燃燒系統(tǒng)參數(shù)，并實現(xiàn)對燃燒系統(tǒng)優(yōu)化。電氣設(shè)備的智能化可以更好地替代人腦的工作缺陷，不僅可以提高實際工作和生產(chǎn)效率，而且可以降低投入成本，系統(tǒng)的科學(xué)性的優(yōu)化了電氣設(shè)備的運行環(huán)境。

2.2燃煤電廠電氣設(shè)備控制環(huán)節(jié)中人工智能AI技術(shù)的應(yīng)用

對于電氣設(shè)備的自動化控制，核心部分是電氣控制的過程。智能化管控軟件，根據(jù)煤場存煤情況和上倉的煤質(zhì)要求等，自動分析并計算出優(yōu)化的堆煤、上倉和配煤策略，在這里使用人工智能可以有效促進電子設(shè)備自動化控制能力的提升，提高設(shè)備運行效率，促進更大程度的科學(xué)自動化。降低運行費用。此外，對于電氣設(shè)備的自動化，人工智能技術(shù)也有很強的側(cè)重點，其模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制以及專家系統(tǒng)都使用了人工智能技術(shù)，具有很好的效果。

2.3人工智能AI技術(shù)在燃煤電廠控制系統(tǒng)中日常操作過程的應(yīng)用

在我們這些傳統(tǒng)的電氣運行操作中，它們的操作十分復(fù)雜、耗時，而且其操作必須嚴格、規(guī)范，一旦發(fā)生了操作上的失誤，就可能會給我們造成嚴重的后果。在火力發(fā)電廠控制系統(tǒng)的操作中引進了人工智能 ai 技術(shù)，不但大大減少了我國電氣化系統(tǒng)操作過程中的繁瑣和步驟，而且大大提高了其操作效率，有效減少了人工操作可能帶來的錯誤，提高了整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。具體實例表現(xiàn)在人工智能控制系統(tǒng)，可以根據(jù)鍋爐壓力變化，維持鍋爐蒸汽壓力的穩(wěn)定性，讓鍋爐燃燒系統(tǒng)根據(jù)鍋爐出口蒸汽壓力變化調(diào)結(jié)構(gòu)燃油量和空氣供給量，從而讓鍋爐蒸汽壓力維持在一個標準范圍內(nèi)，并實現(xiàn)鍋爐燃燒系統(tǒng)的保護，一旦鍋爐燃燒系統(tǒng)出現(xiàn)蒸汽壓力過高或者過低，則人工智能系統(tǒng)會自動切斷燃油供給，立即停止燃燒并向調(diào)度中心發(fā)出警報信息。智能控制技術(shù)具有自動化、智能化功能，可以實現(xiàn)對火電廠鍋爐燃燒控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，讓鍋爐燃燒系統(tǒng)主蒸汽壓力穩(wěn)定、爐膛壓力控制在標準范圍內(nèi)，從而提高煤炭燃燒效率，降低廢氣排放量。

3、燃煤電廠控制系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能AI技術(shù)的優(yōu)勢

（1）人工智能AI技術(shù)可以監(jiān)控電氣設(shè)備控制系統(tǒng)，及時發(fā)出報警，實時監(jiān)控電氣設(shè)備控制系統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)值，及時報告問題，很大程度地有助于解決問題.

（2）數(shù)據(jù)采集和處理更加便捷。對于燃煤發(fā)電設(shè)備的控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的采集和處理是一項復(fù)雜且難度高的任務(wù)，但應(yīng)用人工智能AI技術(shù)后，可以方便地采集電氣設(shè)備數(shù)據(jù)，并及時檢索和處理所獲得的數(shù)據(jù)。這樣可以有效提高控制系統(tǒng)中電氣設(shè)備的控制效率。

（3）人工智能的AI技術(shù)還具有記錄功能，可以記錄故障，提高火力發(fā)電設(shè)備控制系統(tǒng)的有效工作效率和運行安全性。

4、AI技術(shù)在燃煤電廠控制系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，電力控制系統(tǒng)的發(fā)展必然會繼續(xù)穩(wěn)步前進。人工智能AI技術(shù)以傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)，以大數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)為依托，不斷演進進步。未來的燃煤電廠控制系統(tǒng)必然是一個智能化的電力系統(tǒng)，人工智能AI技術(shù)也將應(yīng)用到電廠控制系統(tǒng)的方方面面，致力于電廠控制系統(tǒng)設(shè)備的管理和系統(tǒng)的整體控制。未來電力控制系統(tǒng)必然具有自主和自動化能力，安全度高，可以穩(wěn)定運行，還可以帶來經(jīng)濟效益，不斷提高整個電力系統(tǒng)的運行效率，從而使運行成本持續(xù)下降。人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，對未來電力系統(tǒng)的整體效益和各個環(huán)節(jié)的進展都產(chǎn)生了巨大的影響。將人工智能AI技術(shù)與電力控制系統(tǒng)相結(jié)合是未來電力控制系統(tǒng)研究的重要方向。

4.1混合智能

目前在人工智能AI技術(shù)與電力控制系統(tǒng)相結(jié)合的過程中，有許多應(yīng)用控制技術(shù)和工具，如靜態(tài)無功補償裝置、專家系統(tǒng)控制技術(shù)等。這些控制方法和技術(shù)各有優(yōu)缺點，但都不能普遍有效地應(yīng)用于電力控制系統(tǒng)之中。 因此，在未來的電力控制系統(tǒng)中，多種控制方法和工具將結(jié)合起來形成混合智能，這將有助于燃煤電廠控制系統(tǒng)的發(fā)展，促進燃煤電廠控制系統(tǒng)的自動化。

4.2人工智能在培訓(xùn)中的應(yīng)用

對電力公司員工進行技術(shù)和技能領(lǐng)域的培訓(xùn)是一項重要的工作內(nèi)容。 隨著人工智能應(yīng)用的延伸以及訓(xùn)練數(shù)字化、模擬化程度的提高，為訓(xùn)練智能化提供了新的融合點。由于安全要求的提高和業(yè)務(wù)成本控制的需要，人工智能在電力培訓(xùn)方面也表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。 這也將成為人工智能的一個重要應(yīng)用研究方向。 目前，人工智能AI技術(shù)在電力控制系統(tǒng)中發(fā)展較為成熟，技術(shù)較為先進，同時也有多項智能技術(shù)在進行研究，AI技術(shù)在電力控制系統(tǒng)中的應(yīng)用前景也非常的廣泛。

結(jié)語

新時期，黨和國家分幾個階段出臺加強人工智能技術(shù)研究和加強人工智能AI技術(shù)建設(shè)的相關(guān)政策與戰(zhàn)略。因此，把握人工智能AI技術(shù)本質(zhì)，加強人工智能AI技術(shù)的應(yīng)用，推廣人工智能AI技術(shù)已成為現(xiàn)實和重要的任務(wù)和目標。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能AI技術(shù)與電力控制系統(tǒng)的結(jié)合以促進能源行業(yè)的科學(xué)發(fā)展得到了廣泛的應(yīng)用并取得了良好的效果。總體而言，建立數(shù)字化煤場，燃煤鍋爐控制系統(tǒng)應(yīng)用人工智能技術(shù)建立多種技術(shù)網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用措施，以提升燃煤電廠的系統(tǒng)化科學(xué)化對電廠的經(jīng)濟安全運行和企業(yè)經(jīng)營具有重要意義，它需要引起人們的關(guān)注與重視。不斷完善和細化具體應(yīng)用策略，有效發(fā)揮人工智能AI技術(shù)的作用，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快電力控制系統(tǒng)的運行，同時提高數(shù)據(jù)管理的準確性。

參考文獻

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