杜 成
大唐巩义发电有限责任公司
摘要：在当今时代，生产生活对电力能源的需求越来越大，所以火电厂规模逐渐扩大，为了满足热工控制需求，火电厂逐渐摒弃传统控制策略，转而应用先进的控制策略。智能化技术已经成为火电厂控制与运行不可缺少的一部分。对发挥其社会效益和经济效益而言意义重大，本文分析先进控制技术在火电厂热工控制中的应用。
关键词：先进控制策略；火电厂；应用
一、在火电厂热工控制中应用模糊控制
要想发挥现代控制理论的作用，首先要建立明确的数学模型，结合热工系统而言，具有时变性和非线性的特点，致使数学模型不能精准的建立。对此，火电厂热工控制逐渐应用模糊控制，它的原理是技术人员将火电厂热工控制过程的策略和需要控制的对象设计成作用显示及运用条件的控制规则，借助模糊推理而得出作用集，在此基础上对控制对象发挥作用。在热工控制中应用模糊控制具有理论和实践意义。模糊控制对非线性或者不易确定的控制对象而言，有良好的控制效果，但是如果在应用模糊控制时，将以误差或者误差变化看作输入变量，容易产生稳态误差。由于火电厂气温控制对象的特点是大延迟、大滞后，为了发挥模糊控制动态性能优势，要保留串级控制性能。
比如某火电厂在生产中应用该技术，将其和传统控制技术相比较，发现该技术能够克服静态误差，还能结合串级控制系统的抗内扰特征，这就使得工业以热工自动化为基础进行生产，一般而言，模糊系统在不确定控制对象方面发挥的效果比较明显，然而火电厂在实际生产过程中会产生噪音，和干扰对模糊控制精度产生影响，对此可以将其他控制方法和该先进控制技术相结合，可以获得良好的控制效果。
二、在火电厂热工控制中应用预测控制
为了将预测控制效果充分发挥出来，要建立相关模型，所以还可以称预测控制为模型预测控制，它的应用面非常广泛，最初是为了满足石油冶炼以及电厂的控制需求，才逐渐设计出模糊预测的控制算法，它的应用之所以越来越多，是因为模糊预测控制具有反馈矫正以及滚动优化的特征，预测控制在优化控制算法方面有明显作用，为了使控制对象预测精准度得到提高，需要采用滚动式优化策略，这就使得模型输出可以获取矫正反馈，同时还可以掌握合理的控制规律。预测控制技术包含两方面，分别为内膜控制和广义预测控制。
比如在建立模型方面，预测控制技术的要求不高，动态控制效果比较好，可以同时控制热控系统的多个目标，所以在控制工业生产过程中，开始广泛应用预测控制技术。线性系统预测控制容易产生一些问题，但是可以借助模型预测算法进行解决，然而对非线性系统而言，模型预测要求建立在该系统的预测模型上，难度很大，此时如果将预测控制和神经网络相结合，共同使用，可以将神经网络的高度非线性特点充分展现出来。 PSO算法有很强的实用性，可以满足实时性较高的控制系统的自动化需求，为了使该技术能够获得预期的效果，预测控制要建立预测算法和预测模型，这两者都是不可或缺的条件，在优化算法基础上，可以提高预测控制的控制作用。
三、在火电厂热工控制中应用神经网络控制
如果控制对象可以建立数学模型，则可用PID控制器，因为可以获得理想的控制效果。究其原因在于PID控制器所对应的数学模型精准度很高，将控制对象和PID控制器的数学模型相结合，形成整个控制回路的数学模型。控制回路数学模型的控制效果和其参数是否容易控制有很大关联。
比如各参数越有利于控制，则控制效果越好，PID控制器对数学模型建立的精准度有很高的要求，而神经网络打破了该局限性，这是因为神经网络的非线性函数能力和非线性映射能力非常强。
除此之外，神经网络的信息综合能力比较强，也就是学习能力比较强，可以使传统控制得到优化。火电厂的每一个控制回路都存在关联性，大部分为耦合系统，燃烧控制明显，通常情况下控制系统控制炉膛负压需要调节引风机风量，而要想控制烟气含氧量，则需要调节二次风量，这就使得这些因素产生了关联，该控制系统具有强耦合性，为建立控制对象数学模型带来了难度，要想实现独立分隔就更难了，所以在燃烧控制效果方面，PID远没有其他多数控制系统效果好，在应用过程中选择混合神经网络控制将传统PID和神经网络相结合，充分发挥神经网络的自学能力、非线性映射能力获得PID控制参数，使PID控制参数具备自整定功能，结合控制角度而言，在热工控制过程中应用神经网络控制策略，有助于提高控制的操作简便性、智能性以及可靠性，应用意义非常显著。
四、在火电厂热工控制中应用非线性控制
非线性控制具有网络结构不断变化以及干扰频繁等特征，非线性控制要适应这些特点才能提高控制性能效果，这就对火电厂热工系统实施控制器提出了一定要求，比如需要具备下面提及的能力。
比如（1），控制原理主要针对的是非线性系统，可以将被控对象的非线性特征真实地反映出来；（2），控制器的知识储备要足够充足，以便在不同受控系统结构下依然可以做出正确反应；（3），控制器要有在线自学习功能，比如对受控系统的特征变化进行跟踪，并且以控制目标为依据进行自我调整，以便优化控制性能。非线性系统的稳定性与系统内部结构、初态、扰动性质有关，应用常规控制方式处理难度很大，总体评价对于处理非线性系统而言是一种新方法，可以呈现非线性系统的内在特征。
结语：在火电厂机组设备运行过程中热工控制发挥着重要作用，所以有必要加强先进控制策略的应用和研究，对发挥其社会效益和经济效益而言意义重大，结合先进控制策略而言，具有一定的复杂性，所以还没有广泛应用在火电厂的热工控制中，但是随着控制系统的完善以及计算机技术的发展，将提高先进控制策略，在火电厂热工控制中的应用概率促使热工控制，能够实现自动化。
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