智能控制在电厂热工自动化中的应用

顾 伟

（云南电力技术有限责任公司，云南 昆明 650217）

0 引 言

在科技强国战略的推动下，我国的科学技术发展水平得到了很大的提高。近年来流行的“互联网+”模式对各个领域产生了巨大的影响，这都与计算机水平的提高有很大的联系。计算机对于电力行业同样有着非常重要的意义，它为电厂热工实现自动化提供了可能性，使得电厂热工技术的安全性得到提升。电厂热工传统的方法并不能适应现代技术发展的要求，而使用智能控制技术更利于电厂发展。

1 智能控制的发展过程以及应用内容

智能控制这一概念最早是在国外被提出的，其发展历史已有几十年。关于智能控制的理论研究在国外已经越来越健全，尤其是在电力行业，已取得了重大突破。智能控制技术在电力行业主要是应用在电厂热工方面，顺应了现代电厂热工的技术要求。随着时代的进步，未来电厂热工的发展趋势向自动化、智能化发展。要实现这一转变，需要依靠智能控制技术，而在未来这也是我国电厂热工的研究方向。

智能控制技术在我国起步比较晚，为了跟上时代的脚步，需在未来把电厂热工的发展方向放在智能控制技术的实现上。智能控制技术对我国来说是一个全新的领域，在探究该技术在电厂热工中的应用时，需要将其与我国电厂热工的实际发展情况相结合，只有做到理论与实践的结合，才能更好地促进电厂热工的自动化的实现。将智能控制技术的理论与电厂热工的实际环境相结合一方面是因为电厂热工要实现自动化，有一系列复杂的工作程序，另一方面则是因为智能控制技术针对电厂热工自动化的实践应有一定的灵活性[1]。

智能控制是通过计算机自动控制电厂中的锅炉的温度，使其保持在一个合适的温度，以免因锅炉温度过高造成设施损坏的现象，进而影响电厂的正常运转。

2 智能控制技术主要应用的方法

智能控制技术主要涉及模糊控制、专家控制以及神经控制三大方法。首先，模糊控制遵循的是模糊语言及规则，它是通过应用模糊控制器进行工作的，通过描述被控制对象的模糊型系统的各项指标而实现智能控制的效果。模糊控制是以取消人对系统的控制作为应用原理，因而对使用这一技术的人员的专业素养有着较高的要求。

其次，专家控制，顾名思义就是控制技术与专家理论技术的糅合，通过模仿专家实现系统控制，但并不是盲目的模仿，而是根据需要智能选择专家理论技术。使用这个方法，需要负荷处理与控制能力具有较高的灵活性，对人的模拟能力要求以及系统的运行可靠性要求较高。

神经控制则是针对需要精确描述比较复杂的对象而建立一个神经网络的模型，并对故障进行推理和诊断，从而实现智能控制的目的。因此，要达成这种方法的最佳使用效果，最为重要的一步是建模。只有建立好合适的模型，才能最大化地发挥其功能。

3 智能控制技术的应用内容

智能控制技术在我国的应用方向之一就是自动检测，即对各种数据进行检测，但与人工检测不同，它是采用各种自动化仪表对温度、流量等数据进行测量，以保证机器能够正常运行，实现自动化。此外，自动检测还能根据测量出的结果合理调整参数，为问题报警以及计算收益提供支持。

自动保护是建立在自动检测的基础上，是自动检测的衍生，它的作用是还原或者调整数据。它的工作程序是通过自动检测来实现的，即根据自动检测找出机器在运转的过程中出现的问题，然后将检测的数据传到中枢系统中，为了避免机器损坏以及影响电厂的正常工作而暂时停止运行，达成自动保护的目的，减少电厂的损失。

自动控制与智能控制还是存在一定的差别，智能控制的使用就已经发挥了自动控制的作用，同时还能规范电厂的运行流程。电厂因其复杂的程序使得过去依靠人为来进行控制的方法并不能继续适用，人工控制的方法既不能获得良好的控制效果，也不能提高电厂的运行效率，还会加重人力负担，因此自动控制的使用对电厂是一次技术上的革新。同时，智能控制还能最大程度地减小外界不良因素对电厂正常运行的影响，使设备采取自行调节的方式促进自身的稳定运转，有效提高电厂的工作效率，利于电厂热工自动化的发展[2]。

智能控制的应用方向还包括自动报警。自动报警能够针对电厂设备运行中出现的异常，向工作人员传递信息，进行警报。当存在无法自行解决系统在检测中产生的问题时，就可以利用红灯灯光以及报警器向工作人员传递系统出现故障的信息。自动报警为工作人员在维修故障时提供信息，有效缩短了维修时间，有利于电厂热工安全性的保障，确保电厂热工能够正常运转。

4 电厂热工自动化对智能控制的应用

传统电厂热工控制中因控制技术的不足，直接影响到热工的控制效率，影响到电厂生产运营的经济性。在智能控制技术水平不断提升下，通过先进的智能技术、控制技术、通信技术及数据库技术等的结合，实现对电厂热工系统更全面的控制，从而保证电厂热工系统运行的安全可靠性。智能控制在电厂热工自动化中的应用具有扩展管理信息系统、热工自动调节理论、积累高级算法模块等作用，是未来电厂热工系统发展不可忽视的一项控制技术。电厂热工自动化控制系统离不开硬件的支持，计算机技术也为智能控制技术实施提供了更可靠的技术支持。在智能控制应用与综合信息管理系统中，可以结合电厂的实际发展情况不断拓展其控制功能，更好地满足市场发展需求，从而保证综合信息管理控制系统更符合当前电厂的实际发展需求。此外，在热工自动调节理论方面，基于计算机技木的发展，智能控制系统将现代控制论与智能控制论融为一体，充分提高控制系统的运行性能，并结合实际的发展趋势在软件模块上实现直接调整，使得自动调节理论更趋于多元化的方向发展。智能控制技术的应用综合了多种算法模块，而在电厂热工中的应用，更能使电厂热工自动化系统不断积累高级算法模块，更有利于提升电厂的生产效益。

4.1 智能控制在燃气轮机中的应用

电厂的生产经营中燃气轮机是必不可少的设备，对电厂生产效率的影响巨大。因为燃气轮机中的温度控制有着重要作用，所以智能控制技术也主要应用在这一方面，以实现温度控制的智能化，减小燃气轮机的温度因素对整个电厂的效率产生不利影响。智能控制技术的应用有效解决了燃气轮机温度不稳定的问题，实现了温度的自动化控制，保障燃气轮机的稳定运行。

4.2 智能控制在启动控制中的运用

燃气轮机作为电厂中重要的设备，不仅需要考虑温度对其的影响，还要考虑气压因素的影响。燃气轮机设备在设计过程中并没有忽视气压和温度对其的影响，但在实际使用过程中仍会存在一些问题，影响电厂的生产效率。智能控制技术的应用可以有效避免因启动而出现的问题，以免因设备启动失败影响电厂的运行。

4.3 智能控制在加、减速以及稳态控制中的应用

采用智能控制技术便于控制燃气轮机的加、减速，使其运行保持在合适的速度，确保燃气轮机的运行正常稳定。燃气轮机处于负载状态时能否正常运行，也是智能控制技术在稳态控制中应用的重要因素。智能控制技术可以有效排查燃气轮机在运行中出现的问题并及时采取措施，确保设备的运作不受影响。

4.4 给水控制中智能控制的应用

给水加药控制是电厂热工自动化重要组成部分，因此将智能控制技术应用到电厂热工自动化中应重视对给水的控制。主要通过模糊控制的方式来实现对电厂变频器的调节，不仅可以实现对电力输出的控制，而且能实现给水加药系统的自动控制、智能控制，即提升热工系统的运行效率。相比于传统热工系统的运行，在智能控制技术的应用下，可以有效改善电厂热工管理中的不足，使得电厂生产运营效益最大化，推动电厂的快速发展。

5 结 论

信息技术革命浪潮的掀起促进了各个领域的变革，给人们的生活带来了巨大变化。我国计算机水平的不断提高为智能控制技术的研究提供了技术支持，使得电厂热工自动化的实现不再是梦想。即使我国对于智能控制技术的理论研究相对于国外还比较落后，但在国家科技战略的推动下，智能控制技术的发展只会越来越好。智能控制技术在电厂中的应用，促进了电厂自动化的实现，满足了新时代下人们的新需求，大大提升了电厂的生产效率。