基于智能控制的电厂热工自动化研究

吕玉香

[摘    要]在现代科学技术不断更新和发展的形势下，智能控制作为重要产物，已经广泛应用于各行各业。在电厂热工自动化运行中，加强对智能控制的应用，能够充分实现对自动化生产各环节的控制，从根本上减少生产安全问题，降低故障发生率。文章首先阐述智能控制的关键技术。其次研究电厂热工自动化中对智能化控制的具体应用。最后总结电厂热工自动化应用智能控制的效果。

[关键词]智能控制;电厂;自动化

[中图分类号]TM621 [文献标志码]A [文章编号]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

改革開放以来，我国经济发展迅速，电力行业取得了显著的成就。在电力行业不断发展的现代社会中，电厂热工生产已经没有办法满足当前电力行业的发展需求。电力行业的经济效益呈现出不同程度的下降。在此背景下，提高电厂热工自动化性能与水平，成为电厂热工生产的必然趋势。从某种角度来说，将智能控制技术应用于电厂热工自动化生产中，可从智能控制层面实现对故障的控制，保障电厂热工自动化生产的稳定性，提高经济效益。由此来看，本次研究具有一定的现实价值和意义。

1 智能控制的关键技术

1.1 专家控制技术

专家控制技术是主要的智能控制技术。该技术主要是为了解决工业过程控制问题。通常情况下，专家控制技术在电厂热工自动化控制中，根本目的是为了提高集散智能控制系统在自动诊断故障方面的准确性。就电厂热工自动化系统来说，其复杂性较强。所以，为应对其系统的复杂性，专家控制技术可分成2种：①专家控制系统;②专家控制器。

在辅助集散智能控制系统处理电厂运行问题中，应用专家控制系统时，需要有已经建立的专家控制理论和数据作为基础和前提。应用专家控制器时，则需要智能的比例-积分-微分控制器，结合神经网络与稳态性能。从整体上来看，在电厂热工自动化生产控制中应用专家控制技术，可提高非线性系统问题的处理水平和自适应能力，在控制参数精确性方面的提升也有明显作用。

1.2 神经网络控制技术

在智能控制中，神经网络控制技术是比较重要的技术之一。该技术作为新兴技术，主要是对人脑神经元工作进行模拟。

在电厂热工系统中，将智能控制中的神经网络控制技术引入到自动化运行中，不仅可以科学计算出发电机组的运行参数，也可以计算出锅炉系统的运行参数。通过对相关参数的掌握，可以发挥辅助作用，智能化地控制电厂热工机组设备。对神经网络控制技术进行分析，可明确该技术借助非线性特征原理，收集并计算机组设备结构运行信息，并整理计算后的相关信息。

电厂热工智能控制中对神经网络控制技术的应用，主要是将其应用于机组运行特性的分析中，从非线性特征角度上，总结并描述机组运行特性，构建稳态模型。在此基础上，从非线性操作量中探索最佳的操作量，寻找到最优的目标量，控制机组设备。

1.3 模糊控制技术

模糊控制技术也是智能控制中比较关键的技术。通过对模糊控制技术的分析，该技术主要是对模糊推理、模拟思考的原理的利用，实现对模糊系统的构建。

从某种角度来说，模糊系统能够对不同问题进行分析，应用价值较高。在将模糊控制技术应用于电厂热工智能控制中，能够从不同角度对锅炉燃烧过程进行分析，通过模糊性推理分析与全面思考，总结效率较高的控制方法。

在电厂热工自动化运行过程中，对模糊控制技术的智能技术应用，主要是通过对计算机的利用，实现对智能控制系统的综合管理与控制。同时，对智能控制中出现的时变问题、时质问题展开分析，从比较客观的角度上优化控制量。由此，利用锅炉性能控制站实现对电厂热工自动化运行中锅炉性能的优化控制。

2 电厂热工自动化中智能控制的应用研究

2.1 智能控制在锅炉燃烧中的应用

在电厂热工自动化中，智能控制在锅炉燃烧中有比较广泛的应用。就电厂热工自动化生产来说，锅炉燃烧的效率与热工自动生产效率有密切的关系。

已经有不少电力企业在发展中认识到锅炉燃烧效率的重要性，并开始关注锅炉燃烧的过程，提高锅炉燃烧效率。据调查发现，不少电力企业在反映锅炉燃烧问题时，多以锅炉燃烧精度把握不足、煤耗把控不精准等为主。且在多种因素的共同作用下，降低锅炉燃烧的效率。

而在锅炉燃烧中应用智能控制，不仅可提高电厂热工自动化中锅炉的燃烧效率，同时可提高热工自动化生产的智能化水平。利用智能控制，能够极大程度上解决锅炉燃烧中耗费燃料的问题，也可有效实现对燃烧系统精准度的控制。

借助智能控制中的神经网络控制技术，能够促进燃料的充分燃烧，避免燃料的浪费，使锅炉燃烧的智能化控制目标得以实现。尤其是在锅炉燃烧期间，若出现安全风险，利用智能控制还能够及时将相关数据传递到主控制系统中，实现对锅炉燃烧安全性能的强化。由此可以看出，电厂热工自动化锅炉燃烧中，应用智能控制是极为有必要的。

2.2 智能控制在负荷装置中的应用

电厂热工自动化机组负荷装置中也开始应用智能控制。通过对电厂热工自动化系统的分析，发现机组负荷装置的作用较大。

在此种情况下，为使自动化控制技术发挥其应有的作用，要在电厂热工自动化机组负荷装置中激发智能控制潜力。目前，加强电厂热工自动化精准度的主要举措，是将智能控制应用于单元机组负荷装置中。通过智能控制技术能在一定程度上增强电厂热工机组负荷装置的抗干扰能力。这种抗干扰能力集中体现在智能测试中。

智能控制中的模糊控制技术也是机组负荷装置技术适应性能强化的关键，可以从整体上提高机组的负荷装置运转速率。

在电厂热工自动化机组负荷装置中应用智能控制，可及时发现装置运行中出现的问题，也能够及时掌握装置运行中潜在的隐患，可以为电厂负荷装置技术水准的增强提供参考。在模糊控制技术下，智能控制在负荷装置中的应用可降低模糊语言对装置的干扰，能够方便电厂热工自动化机组负荷装置对信号的接收或是传输，可为信号的准确性提供保障。

2.3 智能控制在汽轮机转速中的应用

就智能控制在电厂热工自动化中的应用现状来看，智能控制在汽轮机转速中已经有所应用。一般来说，电厂热工自动化生产中汽轮机的作用比较明显。

汽轮机能够影响电厂热工自动化的生产效率。汽轮机中的调速控制系统在汽轮机转速把控中是比较关键的设施，对于电厂的经济效益有直接性的影响。随着科学技术的发展，我国计算机水准不断提升。在此背景下，电厂热工自动化控制系统中，应用智能化控制技术是必然趋势。汽轮机在把控转速时，可以从比较全面的角度上将智能控制的效率、功能体现出来。效率与功能的体现是我国电厂热工自动化生产中汽车轮机调速控制智能化发展的重要开端。

在汽轮机转速中应用智能控制技术，可以有效提高汽轮机的运行效率。通过对智能控制的深入分析，利用智能控制中的模糊控制技术，能够实现在汽轮机运行中，因进气量大而出现大幅度波动的现象加以缓解，从而提高汽轮机工作的安全性。除此之外，智能控制也可提高热工自动化生产的精准度，减少外界因素对汽轮机运行的干扰，为汽轮机的正常运行提供有力的保障。

2.4 智能控制在给水控制系统中的应用

给水控制系统在电厂热工自动化生产中起到至关重要的作用，所以，我国不少电厂企业在自动化生产中已经开始加强对给水控制系统的重视。传统的电厂热工给水模式中，给水具体情况的判断由工作人员依据工作经验总结，具有一定的主观性质。无统一的给水标准，也没有相应的仪器对给水量进行衡量。极容易导致给水量过多或是过少，无法保障给水质量。

智能控制已经开始投入到给水控制系统中。利用智能控制能够从根本上提高电厂热工自动化生产中给水控制的技术水平。在给水控制过程中，对于相关的自动化水平、智能化水平也有显著的促进作用。借助智能控制中的专家控制技术与模糊控制技术，能够实现对变频器的调整，其中，模糊控制技术的作用比较显著。

模糊控制技术在电力输出控制中发挥重要的作用。比较传统的电厂热工运行系统、智能控制电厂热工运行系统，能够发现给水控制系统应用智能控制，可以有效改善电厂热工自动化运行中的风险故障问题，控制给水的质量，能够极大程度上提高电厂自动化设施的运行稳定性。

3 电厂热工自动化应用智能控制的效果

3.1 降低故障发生率

电厂热工的工作体系比较复杂，且在人工控制下，会在增加人力资源劳动量的同时，影响控制效果。在电厂热工自动化工作中应用智能控制，能够使智能控制在掌握电厂热工自动化生存状态、设备运行状态的基础上，及时做出调节，实现对设备的远程控制。通过此种方式，电厂热工的自动化抗干扰性能會有所增强，可促使电厂热工自动化的稳定性生产，从根本上降低故障的发生率。

3.2 及时解决异常问题

智能控制中的自动检测功能和诊断功能，借助此两种功能，能够实现对电厂热工自动化生产情况的分析，根据热工自动化生产的检测结果与诊断结果，及时作出相应的调节。而且，智能控制过程中，能够从较为全面的角度上收集设备运行数据及信号，可通过对所收集数据与信号的分析，及时发现热工自动化运行异常现象，及时解决异常问题。

3.3 保护功能较好

智能控制应用于电厂热工自动化中，若自动化生产出现故障问题，智能控制能够自动延伸出保护功能，及时将出现的故障信息传达给相关工作人员，包括故障具体地理位置、出现故障的原因等。此种方式能够为工作人员及时解决故障提供相应的依据。由此可以看出，在电厂热工自动化中应用智能控制，效果比较明显，可提高智能控制的应用水平。

4 结束语

目前，不少电力企业在电厂热工自动化生产中逐渐开始加强对智能控制的应用，对电厂热工自动化生产起到了控制作用。借助自身控制方式，将智能控制深入到多个环节中，可有效提高控制效果。文章在研究中，分别从锅炉燃烧、负荷装置、汽轮机转速、给水控制系统等多个方面，深入分析智能控制在电厂热工自动化运行中的应用。在此基础上，总结了智能控制的应用效果。期望在本次相关内容的探究下，能够为日后提高智能控制在电厂热工自动化运行中的应用水平提供建议。

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