智能控制在电厂热工自动化中的实际应用

近年来,我国信息化技术以及科学技术都得到了非常迅速的发展,很多工业企业也逐渐普及智能化设备开展控制工作,国内关于自动控制技术的研究也有了较大的提升.电厂热能动力设备有着一定的特殊性与复杂性,在运行过程中也常常会表现出时变性、非线性、不确定性与时滞的特征,很难建立精确化的控制模型.常规的PID控制难以收受到满意的控制效果,与此同时,在生产的现场会由于各种客观因素导致整定方法受到了一定的限制,智能控制的出现就能够很好的解决这一问题,能够实现电厂热加工的自动控制过程.

1.我国自动化控制的研究现状

长久以来,对电厂有关机组控制工作中,使用的主要控制方式就是PID,但是PID控制器在实际工作的过程中,各类参数整定途径不同,有些方式需要进行理论计算,有些方式则需要依靠经验来进行,加上很多常规PID控制难以收到到良好的控制效果,这就需要工作人员不断的分析控制技术.就现阶段来看,我国关于智能控制的研究还相对较少,这种智能控制方式也是业界的一个新型研究范畴,智能控制技术的发展可以为电厂热工自动化提供完善的理论指导,该种控制技术经过了神经网络专家、模糊专家的深刻,证实是一种理想的控制策略.

2.智能控制技术的主要方式

2.1模糊控制方式

模糊控制方式源自于1965年Zadeh教授的模糊集理论,在1974年,英国教授Mamdani成功的将模糊集理论应用在蒸汽机以及锅炉的控制工作中,随后的多年来,该种控制方式呈现出一种良好的发展态势,也得到了十分广泛的应用.该种理论基于人的思维模式发展而来.有关的研究调查显示,模糊控制方式可以对数学模型对象进行精准的控制,模糊控制理论是以模糊语言、模糊数学知识来表示模糊规则的理论,并使用计算机技术控制闭环结构的控制系统.模糊控制方式具有几个特点,即其控制系统的设计需要操作数据与人员的控制经验,并不需要数学模型,因此,具有很好的鲁棒性,能够解决传统PID难以解决的时变性、非线性以及时滞性,整个推理过程使用不精确推理的形式,能够模仿人的思维,因此,可以处理十分复杂的系统.

2.2专家控制方式

专家控制方式即将专家控制技术与理论的整合,在运行过程中,对专家的智能进行模仿,这样即可实现系统控制,其主体主要包括推理机构与知识库,通过对知识的组织与调动,按照既定的策略对规则进行推理的过程.专家控制方式具有灵活性高、空置率灵活的形式,能够适应各种环境的变化.根据控制系统的复杂程度,专家控制方式包括专家式控制器与专家控制系统两种方式,这两种方法均具有完善的结构系统、知识处理功能以及可靠功能,也得到了广泛的应用.

3.智能控制在电厂热工自动化的应用

电厂热工自动化是减轻劳动强度、改善劳动条件、保证设备安全的技术措施,智能控制在电厂热工自动化的应用已经成为研究的热点问题之一.

3.1单元机组负荷控制

单元机组负荷控制系统是一种具备时变性、非线性以及不确定性的多变量系统,难以建立精确的数学模型,采取传统的控制系统很难收受到既定的效果.有关专家学者针对该种情况设置了以机跟炉与以炉跟机为基础的负荷控制系统,效果显示,这两种系统有着良好的控制品质以及自适应能力.

3.2过热汽温控制

过热汽温是电厂锅炉在运行过程中的运行质量评价标准之一,就目前来看,一般使用改变减温水量的控制方式,这种控制方式在实际的应用过程中表现出较大的时滞性与惯性,在科技水平的发展下,人们也将智能控制系统引进汽温控制过程中,很好的改善了控制系统的品质与适应性.有关的文献显示,将神经网络模糊控制系统引入过热汽温控制过程中,即时在大范围变负荷运行的过程中,整个系统依然能够保持良好的运行态势与运行性能,也可以很好的解决电厂过热汽温控制对象的不稳定性与延迟性.

3.3中储式制粉系统的控制

中储式制粉系统的控制难点包括磨负荷信号测量的复杂性、参数之间的耦合性、数学模型的复杂性等等,有关的专家针对这一特征,使用模糊语言规则,总结好运行经验,使用预测模糊控制与分级模糊控制相结合的方式,在电厂磨球机中进行了应用,运行效果显示,使用预测模糊控制与分级模糊控制相结合的方式,可以很好的提升磨机运行的安全性与稳定性,也很好的解决了磨机运行过程中的大时滞的耦合问题,提升了电厂的经济效益与社会效益.

3.4给水加药的控制

电厂锅炉给水加药一般为加氨与联氨,加氨目的是为了提升给水PH值与凝结水PH值,并减少酸性物质对水系统产生的腐蚀.加联氨的目的是为了去除水中的氧与二氧化碳,防止锅炉中铁垢与铜垢的生成.影响给水加药的因素很多,水处理工况、锅炉蒸发量都会对其产生一定的影响,因此,传统的PID往往难以实现目标调节效果.使用变频模糊加药系统可以很好的克服人工加药系统中存在的不足,也可以很好的提升给水的质量,具有动态响应快、鲁棒性强的优点,取得了良好的经济效益.

4.结语

可以说,智能控制系统可以很好的解决传统系统不确定性、复杂性以及高度非线性的不足之处,智能控制系统在电厂热工自动化中的应用已经取得了良好的效益,在未来,也有着良好的应用前景,相信随着基础理论的发展与应用方法的成熟,智能控制系统将会得到更加完善的发展,电厂热工自动化水平也会得到不断的提升.