電廠熱工自動(dòng)化中智能控制的應(yīng)用分析

楊虹

(國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院,山西太原 030001)

電廠熱工自動(dòng)化中智能控制的應(yīng)用分析

楊虹

(國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院,山西太原 030001)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展, 電廠工程技術(shù)、電廠自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大, 其應(yīng)用水平也在不斷提高。尤其是計(jì)算機(jī)和智能控制技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)火電廠自動(dòng)化的發(fā)展也起了巨大的推動(dòng)作用。本文闡述了智能控制在電廠熱工自動(dòng)化中的研究概況和內(nèi)容, 對(duì)智能控制在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

智能控制 電廠 自動(dòng)化 應(yīng)用分析

近幾年來(lái),隨著火電機(jī)組向大容量、高參數(shù)發(fā)展,智能控制在電力系統(tǒng)中起著越來(lái)越重要的作用,電力企業(yè)對(duì)電廠的自動(dòng)化和智能化水平有了更高的要求, 既要實(shí)現(xiàn)智能化也要保障機(jī)組的安全運(yùn)行。然而,雖然原有的控制方法已無(wú)法滿足電廠熱工過(guò)程自動(dòng)化的需要,但是要想實(shí)現(xiàn)高效、迅速、便捷、完整的智能控制,仍然還需面對(duì)很大的技術(shù)阻礙。所以電力企業(yè)應(yīng)該先著手研究智能控制的發(fā)展概況, 分析智能控制模式和智能控制技術(shù)方法理論,為實(shí)際應(yīng)用提供理論支持,同時(shí)加強(qiáng)先進(jìn)智能控制技術(shù)的交流,促進(jìn)智能控制技術(shù)在火電廠熱工自動(dòng)化的推廣和應(yīng)用,從而進(jìn)一步推動(dòng)電廠熱工過(guò)程自動(dòng)化的發(fā)展。

1 智能控制的發(fā)展和研究?jī)?nèi)容

智能控制是從20世紀(jì)末開(kāi)始出現(xiàn)的, 經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展創(chuàng)新之后,現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展已經(jīng)比較完善,而且也得到了很好地實(shí)踐運(yùn)用,可以滿足電廠熱工自動(dòng)化的實(shí)際需要。智能控制的系統(tǒng)特點(diǎn)和研究?jī)?nèi)容都還很不確定,尚未形成一個(gè)完整的體系,并且具有多樣性,目前其研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:(1)智能機(jī)器人控制在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用;(2)模糊控制技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù);(3)數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜性和群體結(jié)構(gòu)框架;(4)自動(dòng)任務(wù)計(jì)劃和生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)集成的優(yōu)化;(5)基于傅立葉變換理論的故障診斷系統(tǒng);(6)基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的建模與控制的自動(dòng)化的不確定性識(shí)別;(7)關(guān)于智能控制技術(shù)的認(rèn)識(shí)論和方法論的研究。

通過(guò)以上研究?jī)?nèi)容可以發(fā)現(xiàn),要實(shí)現(xiàn)智能控制在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用,首先應(yīng)以專業(yè)理論作為基礎(chǔ), 結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境,將理論和技術(shù)進(jìn)行合理的結(jié)合, 并加強(qiáng)實(shí)踐的適應(yīng)性和靈活性。其次要深化對(duì)復(fù)合智能控制模式、覆蓋式智能控制模式、模糊控制模式等新型智能控制模式的研究與應(yīng)用。

2 智能控制在電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用分析

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的熱工控制方法已漸漸不能滿足生產(chǎn)力的要求,先進(jìn)的智能控制策略將在保障機(jī)組安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)方面發(fā)揮非常重要的作用,已成為火電廠過(guò)程控制發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此,應(yīng)當(dāng)采取各種方式促進(jìn)智能控制在電廠熱工自動(dòng)化具體控制方法中應(yīng)用水平的提升。

2.1 對(duì)給水加藥控制

在電廠熱工自動(dòng)化的智能控制中可以使用模糊控制對(duì)變頻器的輸出進(jìn)行調(diào)節(jié),從而在給水加藥過(guò)程中實(shí)現(xiàn)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)控制器的自動(dòng)控制。這一技術(shù)不僅克服了傳統(tǒng)電廠熱工控制策略中給水質(zhì)量不高、供應(yīng)不足現(xiàn)象的發(fā)生,并且在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出了極大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。

2.2 過(guò)熱溫度控制

鍋爐的主蒸汽溫度是電廠熱工自動(dòng)化運(yùn)行質(zhì)量的重要指標(biāo),也是電廠鍋爐應(yīng)用的重要研究?jī)?nèi)容。主汽溫度控制對(duì)象為大滯后控制對(duì)象,干擾因素多,不同負(fù)荷段被控對(duì)象具有不同的控制特性,采用智能控制方案,如預(yù)估控制,模糊控制,使控制方案在不同工況負(fù)荷下,都能適應(yīng)被控對(duì)象特性,增強(qiáng)控制系統(tǒng)對(duì)過(guò)熱溫度的適應(yīng)能力,保持良好的控制效果,實(shí)現(xiàn)過(guò)熱溫度和熱負(fù)荷的高性能控制,從而保證在達(dá)到過(guò)熱溫度時(shí)單元系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在根本上使電廠過(guò)熱溫度控制的穩(wěn)定性加以提升,并很大程度上減少了因主汽溫度不穩(wěn)定而給電廠造成的經(jīng)濟(jì)損失。

2.3 鍋爐燃燒過(guò)程的控制

鍋爐燃燒過(guò)程受多種因素影響,因此常規(guī)控制方法很難得到理想的控制效果。智能控制方法不僅能克服現(xiàn)有鍋爐燃燒過(guò)程的不確定性,同時(shí)可以大大提高系統(tǒng)的精度和燃燒效率。目前火電廠鍋爐燃燒過(guò)程的智能控制方法主要用到了模糊控制器、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、混合控制方法等,隨著智能控制理論的發(fā)展以及對(duì)智能控制系統(tǒng)在電廠鍋爐燃燒過(guò)程控制中的應(yīng)用模式的研究,必將有助于電廠熱工自動(dòng)化水平的發(fā)展。

2.4 單元機(jī)組負(fù)荷控制裝置

在電廠機(jī)組負(fù)荷控制裝置的實(shí)際應(yīng)用中,由于機(jī)組特性在不同負(fù)荷工況及不同煤質(zhì)下不同,因此需將智能控制方式應(yīng)用在單元機(jī)組負(fù)荷控制方式中,從而更好的提高火電廠熱工自動(dòng)化工程數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確度。在智能控制單元的測(cè)試結(jié)果中, 單元機(jī)組負(fù)荷控制裝置具有很強(qiáng)的抗干擾能力和高度的技術(shù)適應(yīng)性, 從而可以更有效的提高機(jī)組負(fù)荷控制的調(diào)節(jié)速度和調(diào)節(jié)精度。

2.5 中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的控制

我國(guó)很多電廠采用中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉系統(tǒng),該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性隨運(yùn)行工況的不同而大幅度變化,且各環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)特性差異大,很難得到精確模型。因此使用僅以常規(guī)控制理論為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際需求,不能使系統(tǒng)達(dá)到最佳工況,且單耗較高。以智能控制理論為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的智能控制策略對(duì)制粉系統(tǒng)實(shí)施全面的控制,能夠很好的降低單耗,使其維持在最佳工況附近。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,智能控制對(duì)于解決電廠自動(dòng)化控制中出現(xiàn)的各類問(wèn)題都具有很好的效果, 并對(duì)傳統(tǒng)自動(dòng)化控制理論的發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用。通過(guò)應(yīng)用智能控制的先進(jìn)技術(shù),不斷挖掘電廠自動(dòng)化控制潛力,必將推動(dòng)我國(guó)電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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