基于智能控制的電廠熱工自動化研究

呂玉香

[摘? ? 要]在現代科學技術不斷更新和發展的形勢下，智能控制作為重要產物，已經廣泛應用于各行各業。在電廠熱工自動化運行中，加強對智能控制的應用，能夠充分實現對自動化生產各環節的控制，從根本上減少生產安全問題，降低故障發生率。文章首先闡述智能控制的關鍵技術。其次研究電廠熱工自動化中對智能化控制的具體應用。最后總結電廠熱工自動化應用智能控制的效果。

[關鍵詞]智能控制;電廠;自動化

[中圖分類號]TM621 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）09–00–02

[Abstract]Under the situation of continuous update and development of modern science and technology， intelligent control， as an important product， has been widely used in various industries. In the power plant's thermal automation operation， strengthening the application of intelligent control can fully realize the control of each link of automated production， fundamentally reduce production safety issues and reduce the incidence of failures. In the research， the article first elaborates the key technology of intelligent control. Secondly， study the specific application of intelligent control in power plant thermal automation. Finally， summarize the effects of intelligent control in the thermal automation of power plants.

[Keywords]intelligent control; power plant; automation

改革開放以來，我國經濟發展迅速，電力行業取得了顯著的成就。在電力行業不斷發展的現代社會中，電廠熱工生產已經沒有辦法滿足當前電力行業的發展需求。電力行業的經濟效益呈現出不同程度的下降。在此背景下，提高電廠熱工自動化性能與水平，成為電廠熱工生產的必然趨勢。從某種角度來說，將智能控制技術應用于電廠熱工自動化生產中，可從智能控制層面實現對故障的控制，保障電廠熱工自動化生產的穩定性，提高經濟效益。由此來看，本次研究具有一定的現實價值和意義。

1 智能控制的關鍵技術

1.1 專家控制技術

專家控制技術是主要的智能控制技術。該技術主要是為了解決工業過程控制問題。通常情況下，專家控制技術在電廠熱工自動化控制中，根本目的是為了提高集散智能控制系統在自動診斷故障方面的準確性。就電廠熱工自動化系統來說，其復雜性較強。所以，為應對其系統的復雜性，專家控制技術可分成2種：①專家控制系統;②專家控制器。

在輔助集散智能控制系統處理電廠運行問題中，應用專家控制系統時，需要有已經建立的專家控制理論和數據作為基礎和前提。應用專家控制器時，則需要智能的比例-積分-微分控制器，結合神經網絡與穩態性能。從整體上來看，在電廠熱工自動化生產控制中應用專家控制技術，可提高非線性系統問題的處理水平和自適應能力，在控制參數精確性方面的提升也有明顯作用。

1.2 神經網絡控制技術

在智能控制中，神經網絡控制技術是比較重要的技術之一。該技術作為新興技術，主要是對人腦神經元工作進行模擬。

在電廠熱工系統中，將智能控制中的神經網絡控制技術引入到自動化運行中，不僅可以科學計算出發電機組的運行參數，也可以計算出鍋爐系統的運行參數。通過對相關參數的掌握，可以發揮輔助作用，智能化地控制電廠熱工機組設備。對神經網絡控制技術進行分析，可明確該技術借助非線性特征原理，收集并計算機組設備結構運行信息，并整理計算后的相關信息。

電廠熱工智能控制中對神經網絡控制技術的應用，主要是將其應用于機組運行特性的分析中，從非線性特征角度上，總結并描述機組運行特性，構建穩態模型。在此基礎上，從非線性操作量中探索最佳的操作量，尋找到最優的目標量，控制機組設備。

1.3 模糊控制技術

模糊控制技術也是智能控制中比較關鍵的技術。通過對模糊控制技術的分析，該技術主要是對模糊推理、模擬思考的原理的利用，實現對模糊系統的構建。

從某種角度來說，模糊系統能夠對不同問題進行分析，應用價值較高。在將模糊控制技術應用于電廠熱工智能控制中，能夠從不同角度對鍋爐燃燒過程進行分析，通過模糊性推理分析與全面思考，總結效率較高的控制方法。

在電廠熱工自動化運行過程中，對模糊控制技術的智能技術應用，主要是通過對計算機的利用，實現對智能控制系統的綜合管理與控制。同時，對智能控制中出現的時變問題、時質問題展開分析，從比較客觀的角度上優化控制量。由此，利用鍋爐性能控制站實現對電廠熱工自動化運行中鍋爐性能的優化控制。

2 電廠熱工自動化中智能控制的應用研究

2.1 智能控制在鍋爐燃燒中的應用

在電廠熱工自動化中，智能控制在鍋爐燃燒中有比較廣泛的應用。就電廠熱工自動化生產來說，鍋爐燃燒的效率與熱工自動生產效率有密切的關系。

已經有不少電力企業在發展中認識到鍋爐燃燒效率的重要性，并開始關注鍋爐燃燒的過程，提高鍋爐燃燒效率。據調查發現，不少電力企業在反映鍋爐燃燒問題時，多以鍋爐燃燒精度把握不足、煤耗把控不精準等為主。且在多種因素的共同作用下，降低鍋爐燃燒的效率。

而在鍋爐燃燒中應用智能控制，不僅可提高電廠熱工自動化中鍋爐的燃燒效率，同時可提高熱工自動化生產的智能化水平。利用智能控制，能夠極大程度上解決鍋爐燃燒中耗費燃料的問題，也可有效實現對燃燒系統精準度的控制。

借助智能控制中的神經網絡控制技術，能夠促進燃料的充分燃燒，避免燃料的浪費，使鍋爐燃燒的智能化控制目標得以實現。尤其是在鍋爐燃燒期間，若出現安全風險，利用智能控制還能夠及時將相關數據傳遞到主控制系統中，實現對鍋爐燃燒安全性能的強化。由此可以看出，電廠熱工自動化鍋爐燃燒中，應用智能控制是極為有必要的。

2.2 智能控制在負荷裝置中的應用

電廠熱工自動化機組負荷裝置中也開始應用智能控制。通過對電廠熱工自動化系統的分析，發現機組負荷裝置的作用較大。

在此種情況下，為使自動化控制技術發揮其應有的作用，要在電廠熱工自動化機組負荷裝置中激發智能控制潛力。目前，加強電廠熱工自動化精準度的主要舉措，是將智能控制應用于單元機組負荷裝置中。通過智能控制技術能在一定程度上增強電廠熱工機組負荷裝置的抗干擾能力。這種抗干擾能力集中體現在智能測試中。

智能控制中的模糊控制技術也是機組負荷裝置技術適應性能強化的關鍵，可以從整體上提高機組的負荷裝置運轉速率。

在電廠熱工自動化機組負荷裝置中應用智能控制，可及時發現裝置運行中出現的問題，也能夠及時掌握裝置運行中潛在的隱患，可以為電廠負荷裝置技術水準的增強提供參考。在模糊控制技術下，智能控制在負荷裝置中的應用可降低模糊語言對裝置的干擾，能夠方便電廠熱工自動化機組負荷裝置對信號的接收或是傳輸，可為信號的準確性提供保障。

2.3 智能控制在汽輪機轉速中的應用

就智能控制在電廠熱工自動化中的應用現狀來看，智能控制在汽輪機轉速中已經有所應用。一般來說，電廠熱工自動化生產中汽輪機的作用比較明顯。

汽輪機能夠影響電廠熱工自動化的生產效率。汽輪機中的調速控制系統在汽輪機轉速把控中是比較關鍵的設施，對于電廠的經濟效益有直接性的影響。隨著科學技術的發展，我國計算機水準不斷提升。在此背景下，電廠熱工自動化控制系統中，應用智能化控制技術是必然趨勢。汽輪機在把控轉速時，可以從比較全面的角度上將智能控制的效率、功能體現出來。效率與功能的體現是我國電廠熱工自動化生產中汽車輪機調速控制智能化發展的重要開端。

在汽輪機轉速中應用智能控制技術，可以有效提高汽輪機的運行效率。通過對智能控制的深入分析，利用智能控制中的模糊控制技術，能夠實現在汽輪機運行中，因進氣量大而出現大幅度波動的現象加以緩解，從而提高汽輪機工作的安全性。除此之外，智能控制也可提高熱工自動化生產的精準度，減少外界因素對汽輪機運行的干擾，為汽輪機的正常運行提供有力的保障。

2.4 智能控制在給水控制系統中的應用

給水控制系統在電廠熱工自動化生產中起到至關重要的作用，所以，我國不少電廠企業在自動化生產中已經開始加強對給水控制系統的重視。傳統的電廠熱工給水模式中，給水具體情況的判斷由工作人員依據工作經驗總結，具有一定的主觀性質。無統一的給水標準，也沒有相應的儀器對給水量進行衡量。極容易導致給水量過多或是過少，無法保障給水質量。

智能控制已經開始投入到給水控制系統中。利用智能控制能夠從根本上提高電廠熱工自動化生產中給水控制的技術水平。在給水控制過程中，對于相關的自動化水平、智能化水平也有顯著的促進作用。借助智能控制中的專家控制技術與模糊控制技術，能夠實現對變頻器的調整，其中，模糊控制技術的作用比較顯著。

模糊控制技術在電力輸出控制中發揮重要的作用。比較傳統的電廠熱工運行系統、智能控制電廠熱工運行系統，能夠發現給水控制系統應用智能控制，可以有效改善電廠熱工自動化運行中的風險故障問題，控制給水的質量，能夠極大程度上提高電廠自動化設施的運行穩定性。

3 電廠熱工自動化應用智能控制的效果

3.1 降低故障發生率

電廠熱工的工作體系比較復雜，且在人工控制下，會在增加人力資源勞動量的同時，影響控制效果。在電廠熱工自動化工作中應用智能控制，能夠使智能控制在掌握電廠熱工自動化生存狀態、設備運行狀態的基礎上，及時做出調節，實現對設備的遠程控制。通過此種方式，電廠熱工的自動化抗干擾性能會有所增強，可促使電廠熱工自動化的穩定性生產，從根本上降低故障的發生率。

3.2 及時解決異常問題

智能控制中的自動檢測功能和診斷功能，借助此兩種功能，能夠實現對電廠熱工自動化生產情況的分析，根據熱工自動化生產的檢測結果與診斷結果，及時作出相應的調節。而且，智能控制過程中，能夠從較為全面的角度上收集設備運行數據及信號，可通過對所收集數據與信號的分析，及時發現熱工自動化運行異常現象，及時解決異常問題。

3.3 保護功能較好

智能控制應用于電廠熱工自動化中，若自動化生產出現故障問題，智能控制能夠自動延伸出保護功能，及時將出現的故障信息傳達給相關工作人員，包括故障具體地理位置、出現故障的原因等。此種方式能夠為工作人員及時解決故障提供相應的依據。由此可以看出，在電廠熱工自動化中應用智能控制，效果比較明顯，可提高智能控制的應用水平。

4 結束語

目前，不少電力企業在電廠熱工自動化生產中逐漸開始加強對智能控制的應用，對電廠熱工自動化生產起到了控制作用。借助自身控制方式，將智能控制深入到多個環節中，可有效提高控制效果。文章在研究中，分別從鍋爐燃燒、負荷裝置、汽輪機轉速、給水控制系統等多個方面，深入分析智能控制在電廠熱工自動化運行中的應用。在此基礎上，總結了智能控制的應用效果。期望在本次相關內容的探究下，能夠為日后提高智能控制在電廠熱工自動化運行中的應用水平提供建議。

參考文獻

[1] 曹乃琰.智能控制及其在火電廠熱工自動化的應用探討[J].中小企業管理與科技，2019（15）：182.

[2] 沈曉煒.自動控制理論在火電廠熱工自動化中的有效運用分析[J].電子工程學院學報，2020（1）：179.

[3] 李千海.自動控制理論在火電廠熱工自動化中的應用[J].中小企業管理與科技，2020，25（7）：60-61.

[4] 劉卓良，史蕊.電廠熱工自動化控制過程的智能先進方法研究[J].電力系統裝備，2019（19）：60.

[5] 宋翔宇.智能控制在電廠熱工自動化中的應用研究[J].中國設備工程，2019（22）：164-165.