浅谈智能控制在电厂热工自动化中的应用

引言

在当前智能时代的背景下, 国内电厂热工技术水平, 尤其是自动化水平不断提高, 且技术使用范围逐渐扩大, 在促进国内电厂可持续发展方面起到了非常重要的作用。

1 电厂热工自动化的含义

1.1 电厂热工自动化的含义

电厂热工自动化的含义主要是指电厂在发电过程中的前期数据准备、发电过程中的数据处理、运行中仪器的自动操作、提醒和主动监测。依靠全自动仪器和自动控制装置来达到无人操作的过程。在发展过程中对操作系统进行自动化控制, 使得发电设备的安全有所保障, 可以避免重大事故的发生, 同时减少人力资源, 提高运行的工作效率。

1.2 热工自动化发展的过程

热工自动化应用研究始于18世纪60年代。锅炉给水调节装置于1766年由波尔佐诺夫研制成功, 并且在1784年瓦特制作成功蒸汽机离心摆调速技术。我国的独立发展和创新是从1950年开始, 但受到技术落后、设备简陋等原因的影响, 许多操作只能由简陋的机器完成, 大部分要依靠人工, 操作程序的自动化水平很低。直到20世纪70年代, 我国首次引用集中控制的方式, 将我国自主研发的用于生产的仪表广泛应用于不同机组中, 虽然自动化水平发展依然不如西方, 但已取得较大幅度的进步。随着自动化水平发展智能控制逐渐应用到电厂。

2 智能控制技术的几种主要方法

2.1 模糊控制

由于电厂热工存在多的问题, 例如给水不够等情况, 而模糊控制技术的方法的运用, 有效的解决了技术的创新以及进一步提高了资源的利用率。其主要应用于给水、加药当中, 在此过程中, 利用模糊控制方法完成自动给水加药的操作, 此过程中主要依靠于水电动旋转设备。

2.2 专家控制方式

专家控制技术的由于运用, 进一步提升了设备面对环境变化可以快速的解决, 其主要原理为:将智能控制技术与设备技术相融合, 研发而来的综合性的控制方法, 在具体运用的过程中, 通过模仿专家, 利用非常庞大的数据库进一步促进设备的智能化的实现, 从而有效的解决设备运行过程中发生的问题。此方法具备严密性以及问题出现的可靠性, 目前已达得到了普遍的使用。

2.3 神经控制

在1992年, 研发出了神经控制技术, 此技术的运用进一步提升了智能控制的稳定性, 其主要控制网络神经, 目前已经取得了一定的发展的同时, 对其的研究也从未中断。

3 智能控制在电厂热工自动化的应用

3.1 单元机组负荷控制

单元机组负荷控制系统属于多变量的系统, 主要包含时变性、非线性、不确定性三个方面。因此, 受到以上因素的影响严重制约额数学模型的搭建, 传统控制系统受到诸多情况的制约, 应用效果并不是十分的明显。因此, 为了有效的解决这一问题, 相关技术专家研发出了负荷控制系统, 其主要方式为以机跟炉与以炉跟机, 随着此系统的运用铺的了非常显著的效果。

3.2 过热汽温控制

恒定电厂过来运行质量的标准包括很多方面, 其中就包含过热汽温。其主要采用的方法是控制减温水量。但是在实际运用的过程中, 其弊端也逐渐显露处理, 主要表现在其时滞性与惯性两个方面。随着我国科技的快速崛起, 智能控制系统得到了有效的运用, 进一步解决了传统控制方法的问题。实践表明, 在过热汽温控制当中引进神经网络模糊控制系统, 保证其在任何情况下都可以保持稳定性。

3.3 中储式制粉系统的控制

对于电厂中储式制粉系统进行控制的过程中, 由于受到多方面的制约, 严重影响着电厂热工自动化的应用效果, 主要表现在参数之间的耦合性、负荷信号测量的繁琐性以及数学模型建立的困难性等方面。为了有效的解决以上问题, 技术专家电厂磨球机引入了模糊语言规则, 主要将测模糊控制结合分级模糊控制, 二者进行高效的运行, 进一步的增强了磨机运行的安全性与稳定性。

3.4 给水加药的控制

在电厂锅炉进行给水加药的过程中, 通常采用的方式为加氨与联氨, 主要将给水PH值与凝结水PH值进行有效的提高, 与此同时, 进一步降低酸性物质对水系统造成的腐蚀性。而联氨的添加主要用于水中的氧与二氧化碳进行有效的剔除, 避免铁垢与铜垢在锅炉中产生。在此过程中, 受到诸多方面的制约, 导致传统的PID的调节作用得不到有效的发挥。而为了解决此问题, 相关技术专家引入了变频模糊加药系统, 有效的解决了以上问题的发生。由于其具有很大的特点, 例如动态响应快、鲁棒性强等, 进一步促进了电厂经济效益的最大化的实现。

4 预警控制与神经网络的应用

在实践中, 如果利用锅炉储能, 则机组协调控制、汽轮机调节等必须根据电网频率进行合理应用。自动改变调门开度时, 发电机的运行功率会随之改变。在此过程中, 通过随机该变发电机的功率, 可有效满足整个电网负荷变化的需求。这一过程中, 主要进行一次调频。对于一次调频技术手段而言, 是单元机组、电网安全运行的基础。当发电机组运行异常时, 发电机及时利用锅炉储热响应, 从而缩小负荷差距, 稳定电网作业频率。由于电网频率变化非常快, 因此, 其频率参数监控工作非常重要。对于神经网络波形而言, 其学习难度比较大, 但所需的专业知识不多, 也无需具备丰富的经验。对于用于神经网络自组织构成的模糊控制机构而言, 该系统实际应用了两个温差实现反向学习型神经网络的传递: (1) 将所有大系统方面作为大脑应用; (2) 实际应用于被控对象的动态特征、特性领域的知识。从应用效果看, 利用模糊控制器对电厂热工系统进行控制的效果较高。

结束语

综上可见, 随着我国社会经济的快速的崛起, 带着这电厂热工自动化技术不断向智能化方向发展, 现阶段, 智能控制在电厂热工自动化应用当中已经取得了长足的进步, 自动化程度不断的提升。除此之外, 智能控制在电厂热工自动化技术的有效的应用, 对于电厂降低成本、以及降低劳动成本、实现经济效益的最大化以及提高电厂可持续发展发挥着重大的作用, 因此, 必须始终保持技术的先进性并且与国外的先进技术结合, 保持我国智能控制在电厂热工自动化的先进性, 促进自动化的进一步发展。

摘要：随着全球经济的加快发展, 各国了建立更加友好的经济贸易桥梁开始逐步进行技术的沟通与交流, 对自动化进行有了有效的研究开发和改造, 将智能控制与自动化有机的结合在了一起, 各项产业都感受到了智能控制为自动化带来的产生升级, 效果最为突出的就是我国的火力发电项目, 不仅加快了运行, 并减少了人工操作的压力, 再加入智能控制后更是有效的提高了火力发电的整体发电量。为我国的电力发展做出了杰出的贡献, 本文就针对智能控制在电厂热工自动化中的应用进行简单研究与讨论。

关键词：智能控制,电厂热工自动化,应用