智能控制在火电厂自动控制中的运用研究

刘剑

[摘    要]  随着我国科学技术的进步，智能化逐渐深入到生产生活的各个领域。为了减轻安全隐患，火电厂便在操作中加入了智能管控系统。本文对火电厂自动化中的智能控制系统进行研究，了解其自动化控制方式，并对智能控制在火电厂自动控制中的运用策略进行阐述。

[关键词]智能控制;火电厂;自动控制;运用研究

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]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

智能控制技术在当下工业生产中较为常见，它是一种依托于自动控制技术以及人工智能技术研发出的新兴技术学科。在工业生产中，通过对其的使用，能够有效破解复杂系统控制问题，简化繁琐控制流程，从而解放双手，减轻人力参与。早在20世纪60年代，国外的学者就提出了智能控制概念，在那之后，这一理念就被融入到科研之中。现今我国火电厂采用的控制系统还是传统的PID控制算法。这一算法的波动较大，控制性能也不稳定。所以对火电厂的自动控制智能化进行研究意义重大。

1 智能控制的主要特点

1.1 不受控制模型的禁锢

通过比较发现，在以往的火电厂自动控制中，一般需要借助控制模型的推动，才能实现控制效果。因此，控制系统运行必须要有这一控制模型的支撑。如果控制模型发生了变化，控制的效果也会因此发生改变。所以往常的火电厂自动控制系统是离不开模型框架的，只有具备模型框架的约束才可以实现控制的稳固。而智能化的控制系统则具有自我性。它自身系统的管控范围广泛，所以不在控制框架的约束内。智能化自动控制系统在火电厂中的使用，彻底打破了需要借助控制模型的约束性原则。在脱离了控制模型的框架之后，智能化自动控制仍可以进行精确数据的梳理计算，并对系统反应产生相应的行为。

1.2 无人操控

由上所述，智能化技术是依托于人工智能以及自动化技术等基础性的技术演变得来的。所以它自身具备人工智能以及自动化技术解放劳动力的特点。火电厂通过对智能化技术的运用，可以有效地观察到人力使用情况有所减缓，不再像以往一样需要大量人力资源的堆积。而且工作效率也有目共睹，花费时效短，且运行速度快，对于给予的命令指示，能够快速地做出相应的反应。智能化控制系统还具备自我勘察能力，能够对自己运行工作中的参与系统进行全方位的管控。它能够运用自身所带有的信息技术，对系统运行全貌统筹进行了解。在出现变动时，就可以及时地分析当下运行情况，然后结合运行情况制定出相应的改进方案，从而更好地契合统运行的需求。推动系统运行效率的提升。除此之外，智能化技术还具备较强的管控能力，能够对系统进行全方位扫描，在遇到故障时，能够及时地发现并且报警，使问题能够得到及时的解决。还能有效屏蔽外界的侵扰，增强系统运行的稳定性。如果当系统运作时出现了数值偏离预定值的情况，它还可以迅速地进行参数设定值的调整，大大减少人工带来的误差，有效地增进了火电厂的生产水平。

2 智能控制分类

2.1 专家控制

专家系统具有超强的专业性。它可以对自己掌握的系统流程进行统筹的分类，分类依据主要为构成系统在整体系统中的操作复杂性与繁琐度。对于专家系统，一般可以分为专家式控制器以及专家控制系统两方面。虽然都是处理数据的好手，但是处理对象却各不相同。对于专家控制器方面，其性能较小，主要用作小型数据库的处理和推导方面。其中，最为常见就是工业化所用的专家式控制器。这一控制器处理方位较小，主要是强调对于数据逻辑性以及时效性方面的推导。而专家控制系统的作用力则更强，它的适用范围也更加广阔。主要用作于处理复杂的数据库以及逻辑推理上，它自身具有比较完备的系统构建，以及对信息的处理能力，所以能够应对各种错综复杂的数据理论推导。

2.2 模糊控制

智能控制中的模糊控制掌控范围更为巨大。它可以对系统无法进行建模的目标进行管控。它主要是建立在模糊推理上以及对系统模拟思考的這两项基础之上，善于处理不确定的因素。模糊数学、模糊推理和模糊言语表达三种模式共同构成了智能控制中的模糊控制。在信息技术的帮扶之下，它能够有效借助计算机系统的优势，从而实现了对控制系统中的反核闭合进行监管。模糊控制的使用与系统设置人员以及本身所独有的控制能力息息相关。就算没有很好的数学建模，模糊控制也能发挥自身的优势，对系统进行良好管控约束。并且模糊控制有很好的应变能力，可以随时地应对一些容易变化或者非线性的不确定控制因素，从而达到控制的平稳。在这一模糊控制中，主要使用的是纯语言变量，与专家系统相互契合，所以非常容易构建专家系统。

2.3 复合智能控制

复合系统具有很强的包容性和累加性。对于不同的智能控制系统，会具备不同的优势和劣势。虽然具备不同的运用特点，但是自身的优缺性也是真实存在不可避免的。而对于复合智能系统而言，便是将智能系统技术进行累加，对各种不同种类控制系统综合性得应用。在使用过程中，它不仅能够表现各个控制系统的优势，应对各个控制系统的缺点，还可以进行预防，从而进一步实现对整个控制系统的综合性使用。目前构成复合型系统的主要有模糊专家控制、系统模糊滑模控制系统以及神经模糊控制系统。而在这三个控制组合中，滑模控制系统最大的优势就是不会受到系统中不确定因素的影响，稳定性较佳。但是它的缺点在于，当系统中出现没有建模的系统动态时，就会经常受到干扰。为此，复合型模式则在使用时，将它与抖振综合膜系统进行结合。复合模式将这两者的优势进行有效地融入，从而有效地实现了对控制对象的转换，更好地控制系统，并且两者结合具有较大的发展前景。

2.4 神经网络控制

人类的大脑是错综复杂的，具有很多的神经元。而根据人类大脑的特性，神经网络控制系统应运而生。神经网络控制系统主要就是依据人类大脑的特性，对人类大脑的神经元进行一系列的模拟，从而通过神经元权值的构建，实现对所有信息的连接。神经网络控制系统具有包罗万象的特性。它可以有效地进行双重事物的处理，且不惧怕错综复杂的网络关系。它处理系统成效出整个过程具有非线性的特点，从理论角度上来说，神经网络控制系统可以实现对各种非线性图像的收集管控。它还可以对一些并行能力和并行结构实现双重管控，具有较强的处理事物能力，能够有效减少时间投入，提升经济效益。

3 智能控制在火电厂热工自动化的应用

3.1 对中储式制粉系统的控制

磨负荷信号较难测量、数学建型复杂以及被控参数耦合，是中储式制粉系统主要的问题所在，此时就可以利用模语言规则克服其迟与非线性的问题，具体内容包括：将操作人员的经验以数据的形式存入计算机并进行计算，然后通过预测和分级两种模糊控制方法进行控制。

3.2 对火电厂给水加药的控制

在火电厂的生产方面，由于需要燃烧热能，从而达到生电的效果，所以为了确保生产过程中机械的安全性，就需要在发电过程中，对器械中的水进行加水加药的工序。加水加药的工作主要涉及的便是水或者化学物质氨与联胺的融入。加水便是在生产过程中在器械中加入水，与高凝结水进行融合，补给碱性，从而达到酸碱中和，削减水中的酸性。避免酸性过高，腐蚀生产设备，保证水中酸碱度的平和。而加药主要就是通过加入化学试剂的联胺，从而对水中的氧气与二氧化碳的含量进行控制，避免产生的二氧化碳过多，造成生产设备出现污垢或者腐蚀性物体的凝结，从而影响最终生产效果。而在给水加药的环节，如果是人工进行的话，就会具有危险性。所以在加水加药自动化控制中加入智能化控制，就可以有效解决这些弊端。在给水加药系统中融入模桐控制系统后，通过计算机处理系统，就能够将专家系统发优秀处理方式进行融汇，从而提升给水加药这一环节系统处理的质量。在变频器输出率的控制中加入模型控制，设计相关的控制模板，就能够对加药泵机的旋转速度进行相应的控制，避免加入过多或过少的药剂，引起不良的生产后果。为此，在这一环节加入智能化系统设置，有效地提升了给水加药工作环节的精准度。

3.3 对锅炉燃烧过程的控制

锅炉燃烧具有一定的危险性，如果烧锅炉中的水耗干，就容易出现爆炸、断裂的情况，影响系统的整体运行。为此，就需要在这一部分进行严密的管控。在锅炉燃烧阶段，容易受到煤炭种类、煤炭自身质量以及锅炉温度风向变量等多种因素的干扰，从而使得它的燃烧值以及燃烧的效率很难进行准确的预估。为此，将专家控制系统在这一阶段进行融入，就能够有效地对锅炉情况进行全方位的控制。能够及时发现问题、传输问题。然后进行多次的实际信息收集，经过严密的判断、分析和推理之后，建立完备的控制系统，从而应对各种险情。控制系统功效包含针对紧急事故的处理、送风系统的调节、工况系统的判断执行、系统的诊断以及媒介方式的收集等。功能完备，能够对锅炉燃烧过程加以保障。

3.4 对单元机组负荷的控制

单元性的机组负荷控制较为困难，因为它们缺乏一个统筹的管理模式，个体比较分化，这些单元性的机组具有非线性和不确定性的特点。并且个体容易受到外界的侵扰，所以不确定因素有很多，不能及时进行分辨，很难进行掌控管理。对此，可以在单元机组负荷控制方面设立出具有强烈适应性的单元模拟复合控制系统，应对各种难题。可以设计出速立在机跟炉写炉跟机上的具有白适应性的两种神经元模拟负荷控制系统。经过长期实验后发现，具有智能化控制的单元机组负荷控制，能够应对各类问题，并且有助于功效的提升，且实际应用效果、自适应性及控制性都展现的十分理想。

3.5 对过热汽温的控制

在锅炉运行时，经常会出现内部温度过高的情况，增加了整个运行过程的危险性。为此，经常用改变水温的方式，来缓解锅炉内部温度过高这一现象的出现，实施对锅炉过热汽温控制。但是这一常用方法，弊端也较为明显。时滞性以及动态特性随便化，便是这一系统中最为显著的问题。现今，随着智控制技术的发展，对智能技术的使用也日益完备。人们发现将神经网络控制技术引入到过热汽温系统中来，就可以有效推动系统进行，并且能够有效的知晓这一系统的运行状况，并且对系统的控制质量及适应性方面，都具有明显的提升。

4 结语

近年来，随着国家对科学技术的重视力度的增强，对智能管控技术的创新和发展投入力度也越发强劲，并且在智能管控技术上取得了较大的成功，在很多领域都进行了广泛的推广应用，收获了无数的好评。通过分析，发现在火电厂的自动化控制中，智能化控制系统的加入，极大地推动了火电厂原系统中各项问题的处理进程。有助于提升自动化控制的质量，有效的促进了火电厂的发展。为此相关技術部门应竭力在此方面进行更深入的发明探讨，为工业化的进程推动作出应有的贡献。

参考文献：

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