浅谈控制策略在火电厂热工控制系统中的应用

发表时间:2020/5/25   来源:《中国电业》2020年第3期   作者:郑鹏坤
[导读] 伴随着经济的发展和社会的进步,人们对于电能需求在不断增多
        摘要:伴随着经济的发展和社会的进步,人们对于电能需求在不断增多,火电厂建设规模不断增大,传统管理机制和控制策略已经不能满足火电厂热工控制的需求,火电厂热工控制要全面应用先进控制策略,发挥智能化技术的优势,提升热工控制工作的整体水平。简要分析了先进控制策略在火电厂热工控制中应用的意义,并对具体的应用路径展开了讨论。
        关键词:控制策略;火电厂;热工控制系统;应用
       
        火电厂对我国经济发展具有重要意义,是关键的电力能源体系之一,自动化水平和智能化水平对火力发电工作整体效率具有决定性作用,因此,相关技术部门要对火电厂热工控制工作的实效性予以关注和综合判定,制定更加有效的管理机制,提升火电厂热工控制水平。
        1 先进控制策略在火电厂热工控制中应用的意义
        近几年,现场总线控制技术、智能控制技术等应用机制的范围在不断扩大,借助监控网络层能有效对数据进行通信和传输,且能维护火电厂热工控制结构的运行效率,但是,随着网络技术不断发展和进步,先进控制策略的应用成为了顺应时代发展的必然趋势。将先进控制策略应用在火电厂热工控制工作中是智能化技术全面开展的重要标志,也是优化管理效率和管理水平的基本路径,目前,较为常见的先进控制策略主要分为模糊控制、神经网络控制以及预测控制、遗传算法控制等,能有效对热工控制过程和应用机制进行约束,一定程度上提高控制速度和精度,保证控制体系的安全性和稳定性,也为后续火电厂智能化管理打造良好的发展平台。相关技术部门要积极整合管理流程,对应用机制进行全面系统化的管控处理,完善管理应用效果的同时,发挥智能化技术优势,也为进一步推进经济效益和管理效益双赢奠定基础。
        2 进控制策略在火电厂热工控制中应用的路径和建议
        2.1 火电厂热工控制中应用
        模糊控制机制为提高控制策略理论的有效性,要在原有的系统基础上,建立可操控的数学模型。在当前的火电厂热工控制系统操作下,根据其时变性特征和非线性特征的特点,很难同复杂的系统建立精准的数学模型。如果按照模糊控制系统,不仅可以有效对电厂热工进行控制和监控,同时提高管理的效率和操作规范。比如,在某公司自动加药系统中,增加自动推力技术的使用,并通过模糊控制系统处理信息数据。这样就能将设备的性能发挥到最大,同时降低超调量的使用,使得发生振荡减少,还能够不断提高控制的性能。利用模糊控制技术的特点,就是要对象和过程有效掌控,并制定合理的设计方案,并通过现有的条件进行预判。在不断提升管理效果的同时,还能有效规范模糊推理方式,并为后期的工作提供管理基本的要求。另外,在非线性控制时,结合模糊控制应用,能够对主要目标产生实际效果,并能提供参考的依据。但是,通过实际工作发现,会由于变量的出现,导致误差或其变化率稳定在一定的范围内。根据上述出现的问题,结合实际工作,要提高模糊管理方式的适应性,减少工作对目标控制的落后的情况,能够不断完善管理制度,为后续的串级控制提供良好的运行空间。
        2.2 火电厂热工控制中应用
        神经网络控制机制随着信息科技技术的发展,网络技术不断应用在火电厂热工控制管理中。并且将神经网络作为主要的使用手段,在控制工作中发挥着重要的作用。神经网络包含联想记忆和非线性能力,能在控制系统中有很好的处理效率,同时也会也能对普通的系统进行动态的掌控,实现后期工作开展顺利地进行。比如,某电厂就将PID和PFC控制系统组合在一起使用,主要在气温和器包水位的控制工作中,根据模拟试验数据对比,能够利用串级控制的特点,可以增加经济效益,从2017年的23万元,增加到31万元。在当前的神经网络控制系统中,通常会出现两种控制模式:①利用神经系统控制特点,作为火电厂热工控制系统的主要方法,能够控制和管理学习培训流程,同时做到整个网络体现,与相关的控制系统产生工作可控的变化。

总体而言,就是使控制器同神经网络组合在一起,减少控制器受到不同因素的影响,并提高管理能力,从而实热工系统操作的准确性,使管理效率稳定性增强。同时,要求相关技术人员要不断了解和掌握神经网络的特点,并提高控制器使用效果,使其能过达到预期工作成果。②相关技术人员,围绕传统热工控制技术同神经网络之间的关系,在原有系统的基础上,不断提高智能化在管理工作中的能力。如果将传统热工控制技术同BP神经网络结合在一起,不仅可以可以使神经网络技术的特点发挥到最大,同时与合适的传统控制器连接在一起,建立有效的处理数据系统,提高控制器参数的使用效率。下面结合实例进行分析,某电厂锅炉燃烧系统同神经网络控制器组合在一起,并形成运行数据实际模型,能够实现对出现的参数范围进行合理的预判,并且根据参数的变化,能够对绘制的曲线进行控制。通过实际和试验情况分析,控制器符合使用要求,使自适应理论体系同网络模型共同发挥重要,实现后期工作顺利高效的运行,最终实现火电厂智能化和自动化的建设,并推动火电厂的高速发展。
        2.3 火电厂热工控制中应用预测
        控制机制在火电厂热工控制工作中,积极应用预测控制机制也具有一定的研究价值和意义,相关技术人员要合理性分析火电厂热工控制体系的运行动态,并且建立健全完整的管理流程,在基础模型研发的同时,完善模型预测控制的计划。在模糊预测控制算法应用后,能为石油冶炼以及电厂运行提供相应的控制保障,满足其运行需求,正是因为其应用效率较高且安全性较好,所以推广范围在不断扩大。值得一提的是,将模糊原理和预测控制机制进行结合形成模糊预测控制算法,其自身滚动优化以及反馈矫正效果较好,并且能实现对控制对象的精确预判,真正为模型输出管理提供了反馈空间,制定更加贴合火电厂热工控制的最优规律。目前,较为常见的预测控制技术主要分为内模控制机制、广义控制机制两种,不仅能一定程度上提高控制能力和操作工序的完整性,也能有效对热工系统中的多个目标进行实时监督,从而维护运行的实效性。另外,预测控制模型在建立后,主要是应用预测算法对技术展开管理,这就需要技术人员深度挖掘优化算法的处理流程,保证应用效果贴合具体操作标准。
        2.4 先进控制策略
        在火电厂热工控制中应用的建议为了进一步提升火电厂热工控制工作的基础水平,相关技术部门要整合智能化控制技术,确保能发挥先进控制策略的实效性价值,确定相应方案后推动热工控制工作顺利开展和落实。也就是说,技术部门要对应用过程中可能出现的问题予以预测,并且对技术进行全面分析,维护热工控制体系运行的合理性和科学价值。首先,要确定热工智能化改造技术的实时性价值和可靠性价值,判定技术优势后才能投入使用,借助模拟实验和现场试验维护技术流程的实效性。其次,要制定详细的热工自动化改造方案,确保能改造效果预估的水平,维护指导价值和管控流程。最后,火电厂热工控制体系中要对工程进行整体把控和管理,维护技术之间的兼容性以及环境适应性。
        3 结束语
        总而言之,先进控制策略本身就是复杂性控制结构,在计算机和网络技术不断发展的背景下会被更加广泛地应用在实际控制工作中,能在促进整体热工控制体系自动化和智能化发展进程的基础上,优化工作质量和工作效率,也为全面提升热工控制实效性和升级发电机组控制水平奠定基础,实现火电厂经济效益和管理效益双赢的目标。
       
        参考文献:
        [1]董玮.试论先进控制策略在火电厂热工控制中的应用[J].神州,2017(29):244.
        [2]龚正亮.火电厂热工控制中的先进控制策略应用探讨[J].房地产导刊,2014(14):160.
        [3]杨锡运.火电厂热工对象先进控制策略研究———多变量及键图控制[D].北京:华北电力大学,2015.作者简介:刘勇(1986,1-),男,
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