火力發(fā)電機(jī)組鍋爐控制技術(shù)的新進(jìn)展

張征

【摘要】近年來，在科技發(fā)展的推動下，為我國火力發(fā)電廠的發(fā)展帶來了極大的推動作用，機(jī)組鍋爐是火力發(fā)電廠中重要的組成部分，一旦其存在問題必將對火力發(fā)電廠的正常運(yùn)行帶來影響，因此，對于這方面的控制技術(shù)，我們需要高度重視起來。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電；機(jī)組鍋爐；控制技術(shù)

火力發(fā)電廠能夠為社會發(fā)展創(chuàng)造出很多電力資源，但是，隨著工作量的不斷增大，對于發(fā)電機(jī)組鍋爐控制技術(shù)上提出了全新的要求，因此，文章通過下文對相關(guān)方面的內(nèi)容進(jìn)行了分析與闡述，從而為有關(guān)單位及研究人員提供一定的借鑒作用。

一、預(yù)測控制

熱工時經(jīng)常具備很大的滯后和慣性，及其時變性和非線性，很難將精確的數(shù)學(xué)模型建立起來。而這種控制技術(shù)，對模型的精度要求不高，較好的魯棒性。所以，在熱工控制中，預(yù)測控制的應(yīng)用前景還比較好。我們可以用一定數(shù)目的分區(qū)將整個運(yùn)行區(qū)域分開，進(jìn)而將動態(tài)局部線性模型建立起來，因為局部模型網(wǎng)絡(luò)就是由這些模型所構(gòu)成的，再插值時應(yīng)用高斯分布的插值，進(jìn)而將全局的系統(tǒng)線性表征出來，將受約束多變量大范圍預(yù)測控制器在廣義預(yù)測控制算法基礎(chǔ)上建立起來。

二、補(bǔ)償控制

典型的大遲延、多容控制對象為蒸汽控制過程中的典型現(xiàn)象，對此，將Smith預(yù)估補(bǔ)償引入到控制中，進(jìn)而將串級控制系統(tǒng)建立起來，便于對其延遲特性進(jìn)行克服。電廠中的具體使用結(jié)果證明，有著優(yōu)秀的適應(yīng)對象變能力和抗干擾能力存在于該系統(tǒng)中，但是對于系統(tǒng)的負(fù)荷擾動，Smith預(yù)估器還很難處理，因此，在對非線性汽溫對象的負(fù)荷變化補(bǔ)償時，可以應(yīng)用負(fù)荷前饋信號。

對控制過程的大范圍運(yùn)行能夠通過反饋—前饋控制給予實現(xiàn)，用開環(huán)前饋控制將大范圍的可空性獲取出來，這是其主要思想，對圍繞期望軌跡偏差和不確定性可以用閉環(huán)反饋控制予以實現(xiàn)。下層控制回路可以應(yīng)用上層模糊推理系統(tǒng)的數(shù)值，下層利用反饋控制信號和饋控制信號對大范圍負(fù)荷變動時的機(jī)組運(yùn)行予以實現(xiàn)。將狀態(tài)反饋應(yīng)用到控制道路中，將狀態(tài)前饋應(yīng)用到擾動通道中，通過分析有關(guān)的方針結(jié)果我們能夠發(fā)現(xiàn)，和串級三沖量控制方案比較，其控制品質(zhì)更為優(yōu)秀。

三、自適應(yīng)控制

對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)可以利用自適應(yīng)控制去跟蹤，并且對控制器參數(shù)進(jìn)行更新，對動態(tài)性變化的過程控制問題能夠有效的處理。在電網(wǎng)負(fù)荷大范圍變動的情況下，自適應(yīng)控制在機(jī)組運(yùn)行中，就會將有效的控制策略為多輸出多輸入的非線性發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)提供出來。自適應(yīng)模糊控制器被有關(guān)設(shè)計人員研制了出來，通過氣泡水位的有關(guān)信號顯示，性能比PID控制優(yōu)秀。在燃燒控制里面，利用自主在線學(xué)習(xí)，進(jìn)而對煤比優(yōu)風(fēng)的密度利用在線自尋找優(yōu)風(fēng)予以實現(xiàn)，將模糊粗調(diào)機(jī)制建立起來，并且根據(jù)具體系統(tǒng)的變化和系統(tǒng)輸出偏差，再一次對控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，來有效的控制過熱氣溫，對對象模型不需要用該方案在線辨識，將計算量能夠極大的降低下來，便于對實時性要求給予滿足。依據(jù)操作參數(shù)和目標(biāo)參數(shù)的改變，根據(jù)操作人員分析具體過程，將PID控制參數(shù)模糊調(diào)整策略建立起來。方針結(jié)果證明，這種方案十分利于過熱氣溫控制，對于對象特性變化的影響能夠較高的克服，控制系統(tǒng)超調(diào)小、魯棒性能強(qiáng)、速度快。

四、神經(jīng)控制

有著很強(qiáng)的非線性映射能力和非線性函數(shù)逼近能力存在于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，同時在處理信息的時候，還具備自學(xué)習(xí)和自組織的的特征，因此，它將強(qiáng)有力的工具為非線性控制和非線性建模在處理鍋爐控制提供了出來。

對誤差反向傳播算法進(jìn)行使用，對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)利用離線的方式去訓(xùn)練，求逆鍋爐動態(tài)特性，將神經(jīng)逆動態(tài)控制器建立起來。控制仿真證明，和傳統(tǒng)的PI控制比較，這種控制器的響應(yīng)更快、更便捷。并且，我們可以結(jié)合起來串級控制和神經(jīng)元學(xué)習(xí)特性，將對過熱氣溫的智能控制結(jié)構(gòu)構(gòu)建起來，確保能夠自整定參數(shù)。

將單神經(jīng)元自適應(yīng)PSD控制器設(shè)計出來，再在熱蒸汽溫度的控制中進(jìn)行使用，現(xiàn)場應(yīng)用證明，在大范圍變負(fù)荷工況下，調(diào)峰機(jī)組保持了較高的運(yùn)行效果和控制性能。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)A階逆系統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，將一種非線性鍋爐主汽壓控制系統(tǒng)設(shè)計方案提出來。對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 自學(xué)習(xí)能力和強(qiáng)大的自組織能力進(jìn)行使用，將機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)中所存在的動態(tài)特性信息發(fā)掘出來，補(bǔ)償和低效對象的非線性，對對象的不確定性影響予以克服，對系統(tǒng)大范圍解耦線性化能夠給予實現(xiàn)。

五、魯棒控制和最優(yōu)控制

對AR模型設(shè)計出的最優(yōu)調(diào)節(jié)器進(jìn)行使用，當(dāng)沒有重新調(diào)整情況存在于控制參數(shù)中時，可以長期的對這種調(diào)節(jié)器進(jìn)行使用。再熱汽包鍋爐在自然循環(huán)和單元機(jī)組亞臨界的新建工程中，應(yīng)用狀態(tài)觀測器理論和狀態(tài)反饋理論，將狀態(tài)觀測器設(shè)計出來，對于難以直接測量的狀態(tài)變量在系統(tǒng)中重構(gòu)，并且，結(jié)合起來傳統(tǒng)的PID控制，來控制蒸汽溫度，和優(yōu)良的控制性能比較，這種控制策略更加優(yōu)秀。在Hoo理論的基礎(chǔ)上，因為有一些狀態(tài)是很難被測試出來的，對狀態(tài)觀測器和狀態(tài)反饋利用閉環(huán)魯棒性條件給予實現(xiàn)，在主蒸汽溫度控制時可以進(jìn)行使用，并且通過大量的實踐表明，此方案的應(yīng)用是可行的。

結(jié)語

綜上所述，在科技發(fā)展的推動下，盡管我國火力發(fā)電廠機(jī)組鍋爐控制技術(shù)水平獲得了一定的提升，但是，在實際應(yīng)用中還經(jīng)常的會呈現(xiàn)出一些問題，間接的影響了火力發(fā)電廠的有效發(fā)展，因此，文章通過下文主要分五個方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析與闡述，進(jìn)而為促進(jìn)火力發(fā)電行業(yè)有效發(fā)展提供相應(yīng)的推動，滿足人們的生產(chǎn)和生活上的需求。

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