电厂热工自动化中智能控制的应用分析

杨虹

(国网山西省电力公司电力科学研究院,山西太原 030001)

电厂热工自动化中智能控制的应用分析

杨虹

(国网山西省电力公司电力科学研究院,山西太原 030001)

随着我国经济的快速发展, 电厂工程技术、电厂自动化技术的应用范围逐渐扩大, 其应用水平也在不断提高。尤其是计算机和智能控制技术的进步,对火电厂自动化的发展也起了巨大的推动作用。本文阐述了智能控制在电厂热工自动化中的研究概况和内容, 对智能控制在电厂热工自动化中的应用进行了分析。

智能控制 电厂 自动化 应用分析

近几年来,随着火电机组向大容量、高参数发展,智能控制在电力系统中起着越来越重要的作用,电力企业对电厂的自动化和智能化水平有了更高的要求, 既要实现智能化也要保障机组的安全运行。然而,虽然原有的控制方法已无法满足电厂热工过程自动化的需要,但是要想实现高效、迅速、便捷、完整的智能控制,仍然还需面对很大的技术阻碍。所以电力企业应该先着手研究智能控制的发展概况, 分析智能控制模式和智能控制技术方法理论,为实际应用提供理论支持,同时加强先进智能控制技术的交流,促进智能控制技术在火电厂热工自动化的推广和应用,从而进一步推动电厂热工过程自动化的发展。

1 智能控制的发展和研究内容

智能控制是从20世纪末开始出现的, 经历长时间的发展创新之后,现在这项技术在国外的发展已经比较完善,而且也得到了很好地实践运用,可以满足电厂热工自动化的实际需要。智能控制的系统特点和研究内容都还很不确定,尚未形成一个完整的体系,并且具有多样性,目前其研究内容主要包括以下几个方面:(1)智能机器人控制在工业控制领域的应用;(2)模糊控制技术和神经网络技术;(3)数学模型的复杂性和群体结构框架;(4)自动任务计划和生产计划的实时控制系统集成的优化;(5)基于傅立叶变换理论的故障诊断系统;(6)基于实验数据的建模与控制的自动化的不确定性识别;(7)关于智能控制技术的认识论和方法论的研究。

通过以上研究内容可以发现,要实现智能控制在电厂热工自动化中的应用,首先应以专业理论作为基础, 结合实际的生产环境,将理论和技术进行合理的结合, 并加强实践的适应性和灵活性。其次要深化对复合智能控制模式、覆盖式智能控制模式、模糊控制模式等新型智能控制模式的研究与应用。

2 智能控制在电厂热工自动化中的应用分析

随着电力行业的不断发展,传统的热工控制方法已渐渐不能满足生产力的要求,先进的智能控制策略将在保障机组安全正常运转方面发挥非常重要的作用,已成为火电厂过程控制发展的必然趋势。因此,应当采取各种方式促进智能控制在电厂热工自动化具体控制方法中应用水平的提升。

2.1 对给水加药控制

在电厂热工自动化的智能控制中可以使用模糊控制对变频器的输出进行调节,从而在给水加药过程中实现电动旋转控制器的自动控制。这一技术不仅克服了传统电厂热工控制策略中给水质量不高、供应不足现象的发生,并且在实际应用中表现出了极大的经济优势,取得了良好的经济效果。

2.2 过热温度控制

锅炉的主蒸汽温度是电厂热工自动化运行质量的重要指标,也是电厂锅炉应用的重要研究内容。主汽温度控制对象为大滞后控制对象,干扰因素多,不同负荷段被控对象具有不同的控制特性,采用智能控制方案,如预估控制,模糊控制,使控制方案在不同工况负荷下,都能适应被控对象特性,增强控制系统对过热温度的适应能力,保持良好的控制效果,实现过热温度和热负荷的高性能控制,从而保证在达到过热温度时单元系统的稳定性,在根本上使电厂过热温度控制的稳定性加以提升,并很大程度上减少了因主汽温度不稳定而给电厂造成的经济损失。

2.3 锅炉燃烧过程的控制

锅炉燃烧过程受多种因素影响,因此常规控制方法很难得到理想的控制效果。智能控制方法不仅能克服现有锅炉燃烧过程的不确定性,同时可以大大提高系统的精度和燃烧效率。目前火电厂锅炉燃烧过程的智能控制方法主要用到了模糊控制器、专家系统、神经网络、混合控制方法等,随着智能控制理论的发展以及对智能控制系统在电厂锅炉燃烧过程控制中的应用模式的研究,必将有助于电厂热工自动化水平的发展。

2.4 单元机组负荷控制装置

在电厂机组负荷控制装置的实际应用中,由于机组特性在不同负荷工况及不同煤质下不同,因此需将智能控制方式应用在单元机组负荷控制方式中,从而更好的提高火电厂热工自动化工程数学模型的准确度。在智能控制单元的测试结果中, 单元机组负荷控制装置具有很强的抗干扰能力和高度的技术适应性, 从而可以更有效的提高机组负荷控制的调节速度和调节精度。

2.5 中储式制粉系统的控制

我国很多电厂采用中间仓储式制粉系统,该系统的动态特性随运行工况的不同而大幅度变化,且各环节动态特性差异大,很难得到精确模型。因此使用仅以常规控制理论为基础的控制系统无法满足实际需求,不能使系统达到最佳工况,且单耗较高。以智能控制理论为基础,利用先进的智能控制策略对制粉系统实施全面的控制,能够很好的降低单耗,使其维持在最佳工况附近。

3 结语

综上所述,智能控制对于解决电厂自动化控制中出现的各类问题都具有很好的效果, 并对传统自动化控制理论的发展起到了巨大的促进作用。通过应用智能控制的先进技术,不断挖掘电厂自动化控制潜力,必将推动我国电力工业的可持续发展。

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