人工智能在發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)與應(yīng)用探討

李夢華

摘? 要：隨著現(xiàn)階段電能需求量的不斷增加，火力發(fā)電廠規(guī)模不斷擴大，各種機械電氣設(shè)備的數(shù)量也在不斷增多，這就對電氣自動化系統(tǒng)的運行功能提出了更高的要求和標準。而將人工智能融入到發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)中，就能夠進一步促進電廠智能程度、電氣自動化控制效率的提升，并且還能夠降低人工工作量，提高人力資源利用率?；诖?，文章就對現(xiàn)階段發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)中的人工智能應(yīng)用進行了分析研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;人工智能;電氣自動化

一、人工智能對于發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)的重要作用

電氣自動化技術(shù)的迅速發(fā)展為工業(yè)自動化、智能化發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)，加快了現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)進程，但是也進一步加劇了各工業(yè)企業(yè)間的競爭，只有圍繞時代發(fā)展趨勢，積極進行自動化智能化技術(shù)的引進，才能夠不斷促進生產(chǎn)效率，生產(chǎn)質(zhì)量的提升，實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。尤其在火力發(fā)電行業(yè)中，更需要重視對人工智能技術(shù)的引入和應(yīng)用，這與火力發(fā)電行業(yè)的綠色低碳可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)直接相關(guān)。人工智能技術(shù)在火力發(fā)電中的重要作用，具體體現(xiàn)在以下幾點：第一，加快火力發(fā)電企業(yè)的現(xiàn)代智能化進程。人工智能通過模擬人的思維行為，使計算機具備了學習、推理、思考等能力，這樣就可以代替人工進行相關(guān)電廠電氣設(shè)備控制流程的管控，在不斷提升火力發(fā)電廠生產(chǎn)效率及質(zhì)量的同時降低成本支出，為火力發(fā)電企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展奠定良好基礎(chǔ);第二，提升電氣自動化控制效果。人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠自動高效的完成對電廠機械電氣設(shè)備運行中各項信息數(shù)據(jù)的采集和處理，以此為基礎(chǔ)就能夠?qū)崟r管控各項機械電氣設(shè)備的運行情況，根據(jù)管控目標及時排查處理機械電氣設(shè)備運行中的故障和異常，合理調(diào)控機械電氣設(shè)備運行參數(shù)，有效促進電廠整體自動化控制效果的提升^[1];第三，降低人工工作強度，提高工作安全性。人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠在多方面代替工作人員參與到電氣自動化設(shè)備的管控之中，這就能夠減少人工投入，減少人工失誤，幫助工作人員分擔工作任務(wù)。同時在部分高溫、高壓等惡劣工況下，也無需利用人工進行管理控制，這就降低了工作人員在工作中的安全風險?？傊龊萌斯ぶ悄艿难芯繎?yīng)用，對于火力發(fā)電企業(yè)有著非常重要的意義和作用。

二、人工智能在發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1燃料智能化管理系統(tǒng)在發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

燃料智能化管理系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在下述兩方面：第一，智能化配煤管理。該系統(tǒng)能夠結(jié)合電廠鍋爐的運行特點、煤炭種類和設(shè)備條件等相關(guān)因素制定相應(yīng)的配煤摻燒方案，以此來獲得性價比最高的配煤方案。在實際運行中系統(tǒng)會按照參數(shù)設(shè)置自動進行配備方案的形成，再通過相關(guān)管理人員的審核后，傳輸?shù)礁鞴ぷ靼嘟M，在此過程中智能化配煤系統(tǒng)還可以自動與輸煤系統(tǒng)進行聯(lián)系管控，自動跟蹤監(jiān)管配煤的全過程，如果出現(xiàn)煤炭種類變化，就能夠結(jié)合具體變化重新計算結(jié)合具體變化重新計算新煤炭的入爐時間和調(diào)整燃料推送命令。之后系統(tǒng)會對每小時配煤摻燒的具體情況進行評估和計算，確定其燃燒效益，然后再結(jié)合相關(guān)模型對配煤摻燒方案進行合理調(diào)控，不斷降低燃燒成本，提高燃燒所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。此外，系統(tǒng)在運行中也可以實時產(chǎn)生相應(yīng)的評價報告，全面系統(tǒng)的評估，配煤摻燒方案的運行效果^[2]。第二，智能化燃料管理。燃料管理與發(fā)電廠的經(jīng)濟效益生產(chǎn)效率直接相關(guān)，通過應(yīng)用智能化燃料管理系統(tǒng)，能夠全面實現(xiàn)對電廠生產(chǎn)中燃料的自動化智能化管理，在系統(tǒng)運行中，其會圍繞成本最低的原則，結(jié)合每個不同時期的生產(chǎn)計劃、煤炭價格、存煤量等相關(guān)數(shù)據(jù)自動生成相應(yīng)的煤炭采購計劃，在確保發(fā)電廠生產(chǎn)效益的同時，盡可能降低燃料成本。

2.2智能云平臺在發(fā)電廠遠程自動化控制中的應(yīng)用

智能云平臺是建立在大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算等技術(shù)的基礎(chǔ)之上，其具體分為數(shù)據(jù)采集層、云儲存層、邏輯計算層和應(yīng)用管理層，其中數(shù)據(jù)采集層主要用于采集或電廠電氣自動化控制系統(tǒng)在生產(chǎn)運行中所產(chǎn)生的各種信息數(shù)據(jù)，然后利用網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸至分布式存儲系統(tǒng)中，之后再通過邏輯計算層來完成對相關(guān)信息的計算，這樣就可以實時掌控和了解火電廠日常運行情況，并以此為基礎(chǔ)制定相應(yīng)的解決方案和對策，最后通過應(yīng)用管理層進行相關(guān)指令及方案的下達和執(zhí)行。由于云計算及云存儲的強大功能，能夠充分滿足現(xiàn)階段電廠運行中信息量大、電氣自動化系統(tǒng)復雜、數(shù)據(jù)維度高等方面的特點，為電廠遠程自動化控制程度的奠定良好基礎(chǔ)。同時，智能云平臺還具備數(shù)據(jù)庫和瀏覽器模塊，電廠管理人員在日常生產(chǎn)中可以利用瀏覽器與云平臺進行溝通交流，在管理人員通過身份認證后，就可以與云平臺建立通信連接，通過用戶端瀏覽器就可以實時進行電廠生產(chǎn)中各項設(shè)備設(shè)施運行參數(shù)的查看和監(jiān)控，電廠個機械電氣設(shè)備監(jiān)控界面，監(jiān)控系統(tǒng)中全面包括了燃燒、發(fā)電機、汽水、煙氣脫銷脫硫等各個系統(tǒng)，并且在監(jiān)控界面中對每個系統(tǒng)的參數(shù)也都進行了清晰標注，這就為發(fā)電廠電氣自動化管控提供了極大便利。

2.3智能控制在電廠熱工溫度控制中的應(yīng)用

溫度控制是電廠電氣自動化控制中的重中之重，通過應(yīng)用智能控制，能夠進一步提升溫度控制效果。首先，出現(xiàn)溫度異常后，智能控制系統(tǒng)能夠通過傳感器迅速識別溫度異常，并作出控制指令，調(diào)整熱量系統(tǒng)，加強對慣性及滯后時間等的管控，確保溫度處于穩(wěn)定狀態(tài)，確保電廠熱工系統(tǒng)正常運行。其次，智能控制具備模糊控制功能，能夠?qū)崟r進行過熱溫度、熱負荷等的管理控制，在發(fā)生實際運行參數(shù)與標準運行參數(shù)存在較大差異時，系統(tǒng)就可以迅速作出反應(yīng)，自動進行調(diào)控^[3]。與此同時，智能溫控系統(tǒng)還能夠?qū)崟r監(jiān)控和識別在燃燒中的各種不確定因素，調(diào)整燃燒參數(shù)，提高燃燒效率，降低能量損耗。

2.4智能故障診斷系統(tǒng)在發(fā)電廠電氣自動化中的應(yīng)用

電氣自動化系統(tǒng)以及各種機械電氣設(shè)備在運行中可能因為各方面因素影響而產(chǎn)生故障或者異常，這都會影響發(fā)電廠電器自動化系統(tǒng)的正常運行。在以往所采用的控制器，雖然也能夠有效管控機械電氣設(shè)備的運行，但是其自動化監(jiān)測檢測程度較低，靈敏度較差，而以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的智能故障診斷系統(tǒng)就可以自動進行各種故障異常的診斷監(jiān)測，通過傳感器、互聯(lián)網(wǎng)等實時監(jiān)測各項機械電氣設(shè)備的運行參數(shù)，并通過相應(yīng)的算法和模型實現(xiàn)對數(shù)據(jù)波動及參數(shù)的分析計算，進而完成對機械電氣設(shè)備故障發(fā)生風險的預測、故障原因以及故障發(fā)生位置的分析篩查，并將最終監(jiān)測診斷結(jié)果和處理建議告知相關(guān)人員，提醒相關(guān)人員進行處理，這就能夠有效降低和預防各種機械電氣故障的影響和發(fā)生。由于整個過程都由人工智能系統(tǒng)自動控制完成，這就能夠進一步提升故障排查效率，節(jié)約故障處理成本，為發(fā)電廠的安全高效生產(chǎn)奠定良好基礎(chǔ)。

三、結(jié)論

綜上所述，為了不斷降低發(fā)電廠運行能耗，減少污染排放，提高發(fā)電廠的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，在現(xiàn)階段必須充分重視人工智能技術(shù)與發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)的融入和應(yīng)用，利用人工智能加快火電廠智能化、現(xiàn)代化建設(shè)進程，不斷提升發(fā)電廠電氣自動化系統(tǒng)的智能化程度。

參考文獻

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[3] 王一男.試析智能控制及其在火電廠熱工自動化的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導報，2019，16（30）：1+3.