浅谈电厂热工自动化中智能控制的应用论文_轩辕昊

浅谈电厂热工自动化中智能控制的应用论文_轩辕昊

国核电力规划设计研究院有限公司,北京 100095

摘 要:近些年来,随着社会发展和科技水平不断提升,电厂的工程技术和自动化应用范围逐渐扩大,其应用水平也逐渐提升。由于计算机技术的不断发展,智能控制在电厂热工自动化控制中发挥着重要作用。文章以电厂热工自动化智能控制现状为基础,结合具体情况,对智能控制形式进行全面的分析。

关键词:电厂热工自动化;智能控制;控制方式

随着科技进步,电力行业不断发展、不断革新,形成了热工自动化生产。在对电厂热工进行控制的阶段,需要根据现状要求,确定有效的控制形式,保证自动化生产的正常运行。从当前发展前景来看,智能控制在电厂热工自动化领域取得了突出的进步,也对相关智能控制技术形成了一个反作用力,需要从实际情况,做好控制工作。

1智能控制的研究现状

1.1智能控制的研究现状分析

“智能控制”一词最早于1976年出现在自动化术语之中,在几十年的探索中,此项技术取得了飞速发展,现如今许多国家的智能控制理论已经相当完善,其实践效果也十分可观,基本满足了电厂热工自动化中应用的实际需求,并对国家的经济建设产生有利的影响。而我国由于对智能控制的研究起步较晚,研究成果也较为普通,对智能控制技术的研究将成为我国未来的主要发展方向。

1.2现今主要的智能控制技术研究范围

智能控制技术的研究内容具有极强的灵活性,其方向与内容的不稳定性导致现今智能控制技术的研究目标十分广泛,主要有以下几方面:

(1)工业控制领域中的智能机器人控制技术;

(2)模糊控制技术;

(3)神经网络技术;

(4)复杂数学模型、集团性结构框架;

(5)自动化规划任务以及实时控制系统集成优化生产;

(6)关于傅里叶变换理论的故障诊断系统;

(7)对于实验数据不定性的识别、建模与控制的自动化;

(8)智能控制技术知识与方法的研究。

1.3智能控制技术的应用方向

电厂热工自动化为无人员参与的工作系统,因此智能控制技术需要完成多项生产职责。自动化技术降低了对劳动力的需求,在提高发电厂运行的安全稳定性的同时大范围提升了经济效益。其主要的应用方向如下:

1.3.1自动控制。在电厂热工自动化控制中主要涉及自动调节、自动控制流程以及远程控制。自动控制的运用实现了对设备运行进行自动调节的效果,为系统运行提供安全、简便的条件。

1.3.2自动检测。自动检测指利用自动化仪表测量系统运行所需的各种数据,包括温度、成分、流量、湿度等物理化学计量。通过对其进行测量,自动检测热工参数对机组正常运行进行保障,从而达到系统自动运行的目的。同时,其本身也能根据检测结果进行参数调整,为报警以及收益计算等提供了有利条件。

1.3.3自动保护。自动保护是自动检测应用的延伸,通过检测机制激发自动保护功能,对数据进行还原调整,保证运行安全。当生产条件无法恢复时便自动启用暂停功能,阻止因设备异常引起的生产错误,避免事故的严重化,维护了电厂权益。

1.3.4自动报警。在检测、保护的基础上,自动报警利用红灯灯光以及警报声进行异常状况的通知,向工作人员传达危险信息,有利于保护工作人员的安全。另一方面,也利于设备系统的及时维修,保障生产过程长久的能用性,消除安全隐患。

2智能控制技术的几种主要方法

智能控制技术相比其他自动化技术来说相对较新,但在运行方面已经可以对自动化中所产生复杂性问题和不确定性问题提供了很好的解决办法。并且我国还在智能控制技术中不断的进行摸索,开发智能控制技术新功能,以下就对智能控制技术的集中主要方法进行详细介绍。

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2.1模糊控制

模糊控制方式早起源于英国,并主要使用在蒸汽机或者锅炉的控制上,因为这种方式在蒸汽机的控制上取得了很好的成果,所以得到了广泛的应用。这种模糊的控制方式的主要灵感来自于人类的思维,在运行过程中会更为灵活,在相关研究中也可以看出,模糊控制在对数学模型的控制中精准程度较高,以模糊语言和模糊数学作为运行的基础,运行过程中主要是以机器中的系统代替人工进行设备的控制,其中基本控制功能一般有以下3种。

2.1.1转速控制功能。其主要工作内容就是对并网之前的机组转速进行自动控制。

2.1.2负荷控制功能。其主要工作内容就是对经过并网之后的机组负荷进行自动控制。

2.1.3阀门的管理功能。其主要工作内容就是保证前两个功能的正常工作,汽轮机工作是把热量作为输入量,控制锅炉内的气压,所以对阀门的管理功能是很重要的。

2.2专家控制方式

智能控制系统中的专家控制系统是通过专家对设备相关技术的了解和智能控制技术的理论进行整合总结出的具有专业性的控制技术,在这项技术的运行过程中,系统会对不同的设备情况进行专家智能的模仿,并且能够快速适应设备中环境的变化,具有这样优秀的功能是因为专家控制系统因为包含着巨大的数据库和知识库所以可以很大程度上帮助设备更加智能化的运行,因为这样的系统运行周密性和处理问题的可靠性,使专家控制方式在智能控制系统中得到了广泛的应用。

2.3神经控制

神经控制始于1992年主要是对网络神经进行控制,在智能控制系统中神经控制可以帮助智能系统更加稳定的进行,因为这样的稳定性所以近些年,我国来一直在对于神经控制方面重点研究。

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结束语

总而言之,自动化是电厂热工发展的主流趋势,采用智能控制技术已成为必然。智能控制技术手段的应用能有效促进电厂的生产和发展,提高热工质量和效率,从而有效促进国内电力建设事业的可持续发展。

参考文献

[1]李志会.智能控制在电厂热工自动化中的应用分析[J].科技视界,2014,18:244.

[2]陈明星.智能控制在电厂热工自动化中的应用分析[J].河南科技,2013,20:121.

论文作者:轩辕昊

论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第4期

论文发表时间:2017/5/25

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