智能控制在电厂过程控制中的应用分析

陶丁，王鹏

苏晋朔州煤矸石发电有限公司，山西朔州，036800

0 引言

目前，随着我国电力行业的飞速发展，大量的发电厂以及发电组已经成了电网中主要的能源来源，为了保证发电厂发电机组能够正常地运行以及安全地发电，对发电机组的自动化水平也提出了更高的要求，传统的控制方法已经不能满足当代社会对于电力发电的实际需求，因此需要运用更加智能化的控制策略来取代常规的控制策略，使得发电厂电力控制更加智能化，并且运用计算机，通信等相关的技术优化电厂实际的工作模式。本文主要研究智能控制系统在电厂控制当中的应用以及分析其实际运用的价值。

1 智能化技术在电气工程中的应用

1.1 电网调度智能化

在电网调度系统工程中，通过应用电气工程的智能化技术可以使电网的调度过程更加智能化。在电网调度智能化系统中，该系统的主要构成包括了软件与硬件两个部分。硬件主要是指工作站、中央服务器、显示器等各类操控装置，利用操作装置可以进行电网调度的智能化管理，而软件则主要是指计算机网络控制系统，运用计算机可以对电网调度实施管理以及对历史数据进行采集、数据分析等[1]。在电网调度中以及运用电气工程智能化技术的过程中，其主要方法就是运用计算机和配套的软件对电力系统的电网实施调度，同时也可以对电网实施监控和故障分析。利用计算机系统技术可以把调度中心、发电厂、变电站、工作站等终端联合起来，让相关的终端与用户进行了联系，这样就可以进行对供电的自主调节，从而大大提高了供电系统的效率。

1.2 变电所综合智能化

随着智能化科学技术的日益发达，变电站内也开始建设综合智能化控制系统，提高变电能力和效率，保证变电所的安全。变电所综合智能化是利用计算机技术和通信技术等先进的技术来对变电所实现重新组合，对变电所的全部设备的运行情况进行监测，控制变电所的设备运行，防止变电所发生安全事故。变电所综合智能化利用光电互感器和IED技术来实现多模块的管理，减少了变电所事故发生对电网的影响。利用智能化设备使变电所工作的独立性和适应能力更强，提高了变电所的工作效率。而且利用遥视系统和人工智能技术，实现了变电所智能化、智能化监测，保证变电所能够安全、稳定的工作。变电站综合智能化具有了分布式系统结构、集中式系统结构和分层分布式体系结构三种形式，运用了综合智能化管理系统进行对变电站的管理与监控。变电站综合智能化控制系统，该系统主要由变压器保护单元、中央信号单元、事件记录单元和分段测控等基本单元构成，从而完成了对变电站的综合智能化[2]。变电所综合智能化系统如图1所示。

图1 变电所综合智能化系统

2 智能化系统的分析

2.1 智能化系统的分析

智能化管理系统是建立在计算机技术和大数据分析等先进信息技术背景下的创新体系，使用智能化管理系统可以减少管理工作的困难与压力，提升效率，提高工作品质。智能化系统中包含了信息输入、输出控制系统、信息处理系统以及信息处理单元等，通过使用智能化控制系统可以对信息的内容进行转换和输入、输出，从而可以进行信息系统的资源共享。在电气工程智能化控制系统中，通过利用计算网络在控制系统的元件及其局部的管理、调节过程中，可以进行电力系统信息处理、电能管理以及供电调节等的智能化。

2.2 智能化系统的特点

智能化控制系统具备了便捷性、集约化，以及信息资源共享性等特征。使用智能化系统可以对电力系统进行有效管理的和监控，从而大大减少了对人力资源的耗费，使电力系统向着更加智能、智能化的方向发展，同时运用智能化信息技术对数据处理过程进行智能分类，大大提高了数据处理的工作效率，也降低了数据处理的困难。利用智能化技术系统，可以将计算机、通信系统、智能技术和大数据分析等现代科学技术加以融合，运用最先进的科学技术来提升动力系统的效率，从而保障了动力系统的安全性。智能化控制系统还可以对其他更先进的信息技术加以整合，从而反映出了更高的集约性能。通过智能化控制系统，可以对动力系统的有关信息加以采集、汇总与分类，可以运用网络手段把有关的信息更有效地共享给有关工作人员，还可以把电力系统中各个环节的有关信息共享给各个部门工作人员，从而实现了信息系统的资源共享，有效推动了动力系统的发展[3]。

2.3 智能化系统的优势

智能化系统较传统系统具备较高的检测能力。在供电系统中，断路器和变压器等各类装置均必须有一定的检测装置，对电气设备进行检测，确保装置可以正常、稳定的工作。而智能化控制系统可以对设备的工作状况、信号参数等进行有效监控，对设备出现的问题作出信息分类与解决，把设备故障的成因和故障源准确地反馈给维护管理人员，这样可以便于维护，确保电力系统设备顺利工作。智能化控制系统更加适应电力系统的发展规律。智能化系统通过应用各种先进的技术来保证电力系统正常运行，实现电力系统运行与管理智能化、智能化，使电力系统朝着智能化、智能化的方向发展，促进电力系统的发展。智能化系统让电力系统的管理更加智能化。智能化系统包含先进的信息管理技术与计算机技术，利用海量的数据信息建立信息交互平台，不仅能够实时监测，让工作人员能够及时掌握设备的工作状态，而且能够对电力系统进行智能化管理，能够智能修复一些小问题。

2.4 被选择的意义

智能化技术有着较多的优势和特色，既可以代替传统电力系统的管理方式和发展模式，也比较适应现代动力系统的发展趋势，促进了动力系统的发展。而且，智能化技术也会使电力系统向着更加智能、智能的方向发展，从而更加合乎动力系统的发展规律。

3 电气工程技术在电力系统中发展优势

3.1 解析电气工程技术在电力系统中的将会带来的发展优势

在电力系统的运行过程中，对电气工程及其智能化技术加以科学利用非常关键，特别是电机工程的智能化技术，该技术运用下可以保障动力系统的工作更加协调，促进能源供给的合理化分配，提高动力系统的平稳运转。电气工程与智能化技术运用下，可以保障电网安全、平稳运转，可以增强动力系统工作中的信号收集和统计信息等能力。而且还可以合理降低用电成本，在很大程度上增加了动力系统的运转效率[4]。因此电气工程及其智能化技术能够在电力系统运营中广泛应用，利用电机工程的智能化控制系统可以进行动力系统的设计、调节、管理与维护；提高了动力系统的电机和电器，就可以开发出更安全、更高效的汽轮机、断路器、电流互感器和熔断器等装置；通过电气工程的高压电和绝缘技术的研发，就可以提高动力系统中电网的安全运输，降低能量消耗，从而推动了电力系统正常运行的发展；通过电气工程的电力电子技术的研发，就可以更快捷、更安全地完成变电流程。

3.2 电气工程智能化技术的实施

3.2.1 远程监控

电气工程智能化技术能够对电力系统进行远程监控，对电力系统的工作状态、信息参数进行收集和分析，可以及时地发现电力系统存在的故障，能够显示出故障源和故障原因，为维修人员提供一定的解决方案。而且能够利用远程监控实现24小时监控，保证电力系统的正常工作。

3.2.2 集中控制和管理

电气工程智能化技术能够对电力各个环节进行集中控制和管理。电气工程智能化技术能够更加操作人员指令进行电力调度、电力输送和电力变频等措施，利用电力系统实现对电力系统的控制和管理，保证电力系统正常、稳定地运行。

3.3 各方面的应用效果以及实现

（1）实现在系统模拟屏上的实时设备状态反馈、模拟操作、遥控闭锁功能。

（2）实现在五防操作子系统上进行操作票的智能生成、打印和存储功能。

（3）实现对电动设备的遥控闭锁、实现对全厂电气系统的遥视功能。

（4）实现在模拟、操作、跟踪和事故报警时的视频联动功能。

（5）实现部分替代人工巡视的功能。

4 电厂设备安装和质量控制优化措施

4.1 完善安装质量管理和控制体系

对于传统的质量管理和控制体系，需要加以现代化的更新来使之满足当前时代的需求。在体系控制当中，使用互联网等先进的电子技术来规范安装，同时对安装质量进行监控，保证建筑的安全性，并且完善安装质量的管理，对设计图纸以及安装材料和材料的安装人员都进行管控，特别是设计图纸，必须要保证设计图纸整体的准确性，同时培训安装人员对于图纸的理解能力，要使安装人员了解图纸，让实际的安装效果与图纸显示并无出入。对于设计图纸当中某些不确定的地方，安装人员需要与设计人员及时进行沟通，从而保证安装的效果；对于安装材料的选取，也要择优选择多方面对比，比较不同材料之间的参数，材料的合格证书以及检测证书都需要进行比较，同时对于现场实际的材料也需要专门的监管人员进行检查，保证材料的安全性，从而更大程度地减少建筑工程当中产生的各种施工隐患。对于技术人员的选取，要根据工程造价的实际情况来进行选择，根据工程成本，选择合适的技术人员，保证安装人员的技术对安装人员要定期进行安全的培训，多进行现场教学的培训，运用科学合理的评价体系，对安装人员的工作进行评价，从而确保工程质量的一致性[5]。

4.2 要加强相应的安装质量控制监督措施，保证安装质量

要对现场安装的全过程实施有效监管，要充分利用现代监管制度来严格监察有关人员的安装过程，要对安装全过程实施全面监管，也要监督安装后的检验工作和质量评判工作。在二次设备安装的过程中，要通过对于设备不定期进行安装质量检查等手段以及对相应的人员实施不定期监督，避免某些失误步骤，也就是说要能够合理地限制某些错误发生，以便保证新建二次设备的安装质量。

4.3 必须树立正确地安装质量管理和控制意识，进行分项质量管理和控制

在二次设备安装的过程中，必须重视对安装品质的管理，并积极地实施安装的品质管理和控制，使这一系统更好地促进和提高了二次设备的装配品质。也需要分项对安装实施质量管理，把安装质量管理加以细化，从每一环节的部分工程质量监控到全部施工的各项工程质量监控必须层层落实，进行量化、细化。也要实施工程质量管理预控措施，才能合理地管理安装工程质量存在的问题，实现合理地管理。

5 目前存在的问题及相应的解决方法

5.1 目前存在的问题

在中国，过去20年发生了100多次停电事故。当电力系统发生大事故时，其规模和损失非常严重。电力系统内部各种硬件设施故障、保护故障和信息系统故障都会影响到电力系统安全、稳定运行，造成一定的损失。而我国缺乏对电力系统安全评估工作的研究，导致电力系统存在的问题不能及时地解决，阻碍了电力系统的发展。

目前，在商业领域的发展过程中，主要少不了电气工程与智能化信息技术，在公司内部的信息交往流程中，公司机密是企业发展的关键组成部分，会直接影响公司内部的正常运作，导致数据信息的传输安全极为重要。因为在公司内部的信息传输样式很多，复杂，在短距离时间内，很难快速精确地进行数据之间的传递，而单一日发生信息泄漏就会直接导致整个系统崩溃，并造成对公司产生了一定的经济损失，也因此提高了电气工程与智能化的运作成本。

5.2 相应的解决方法

电力系统稳定性评价的研究重点主要集中在电力系统模型和故障计算上，而并不顾及相关的信息系统和通信系统模型。这还没有形成信息系统和通信系统的标准模型，因此网络系统与电力系统之间的相互作用也还是没有彻底研究的。对于开发电力系统的最新安全评估理论，当务之急就是使用更复杂的相互作用系统和分散人工智能理论。预计多代系统可以提供一个处理上述问题的新型方式。在电力系统中，网络中的各个成员可以被作为分布式自律代理，它们都能够独立地进行某些任务，同时利用多种代理的交互关系与配合方式来进行对各个成员的功能的交互调节，以达到控制系统的综合控制目标。将功率控制系统功能归类的最经典的方式，是把控制系统分为发电、输电、配电和消耗控制系统。在电力市场环境中，多代理结构通常是指单独的发电机、传输网络服务供应商、辅助服务提供商等。虽然是传统的层级控制技术的延伸，不过它们相互之间有着很明显的区别。也有通信系统和信息系统中的特殊构建方式和工具。也因此，通信代理相对于网络代理，信息系统对应于信息代理。这种分类方法建立了多代理层结构不同层次之间相互作用的准确模拟基础。

6 结语

现如今，能源存在着短缺，对电力的需求不断增加。为了提高电力系统的效率，必须要加强对电气工程智能化在电力系统中应用的研究，不断提高电力系统的工作效率和机械化程度，促进电力系统的发展。