电厂热工智能控制

电厂热工智能控制（通用12篇）

电厂热工智能控制 篇1

如今许多电力企业对于电厂的自动化以及智能化控制管理的水平都表现出迫切的要求, 不过, 实现智能化控制的同时需要保证机组的安全运行, 而如今的一些传统控制法, 也已经无法满足电厂相关的自动化需求。从现实的角度来看, 电厂想要真正掌握一个高效、完整、便捷的智能化控制是非常困难的。所以电力企业应该从智能控制的发展和研究方面入手, 这样才能更好的为实际的操作提供一定的指导作用[1]。

1 智能控制的发展及研究

智能控制经过多年的发展, 在国外的理论发展已经越来越完善, 同时在多个国家也获得了较好的实践和应用, 满足了大部分电厂热工自动化的实际使用需求。在我国智能控制也是一个非常好的发展方向, 而智能控制的系统特点以及所研究的内容都具有较强的不确定性和多样性。所以在智能控制在电厂热工自动化的应用的研究当中应当做到:第一, 将智能机器人控制技术运用到工业控制的领域当中。第二, 对模糊控制技术以及神经网络技术的控制方法进行研究。第三, 对复杂性数学模型以及集团性的结构框架的研究。第四, 对自动化规划以及实时控制系统的继承优化生产计划进行研究。第五, 以实验为基础, 对自动化的不确定性进行准确的识别、建模和控制。第六, 对智能控制技术相关的认识论以及方法论进行研究。经过这些研究可以发展智能控制在电厂热工自动化中主要是以专业的理论为基础, 同时结合实际生产的环境, 从而将理论和技术两者相结合, 最终达到强化的适应性和灵活的特性。第七, 对傅立叶变换理论所提到的故障诊断系统进行研究。另外, 还需加强对一些复合智能控制的模式、覆盖式的智能控制模式以及模糊控制式的模式等这些新型的智能控制模式进行研究和应用[2]。

2 智能控制在电厂热工自动化中的应用

智能控制是电厂热工自动化技术正常运行的保证, 许多企业都采取了不同的方式来提升智能控制在电厂热工自动化技术的控制方式以及所应用的水平。以下从几个方面出发, 来对智能控制在电窗热工自动化的应用进行研究。

2.1 对过热的温度进行控制

锅炉的过热温度是指衡量电厂热工自动化运行质量的重要指标, 同时也是如今锅炉应用的重要内容。使用智能控制就可以在过热温度产生变化时, 操控其对热量的控制系统, 从而实现热量的减少。同时还需加强对其惯性和滞后时间的控制, 这样才能增强系统对于过热温度的适应力。另外, 在采用了智能控制的电厂自动化模糊, 可以持续保持对过热温度的良好控制以及对其高性能的热负荷进行控制。这样保证了即使达到过热温度也能保证单元系统的稳定性, 大大的减少因过热温度而给电厂造成的巨大经济损失。

2.2 对给水加药的控制

可以使用智能控制当中的模糊控制来对变频器的输出进行调节控制, 从而实现在给水加药的过程中实现通过电动自行旋转的控制器进行控制。这项控制技术克服了传统的电厂热工管理当中的给水质量不高, 供应出现不足的现象, 而且模糊控制对火电厂自动化工程提供了极大的经济发展优势, 而且在一些实际的应用当中也取得了较为良好的经济效果。

2.3 控制锅炉燃烧的整个过程

智能控制技术不仅能够有效的控制热工自定化工程当中锅炉燃烧过程的不稳定性, 而且还能对整个运行系统的精确度起到促进作用。影响锅炉燃烧的因素有很多, 而且锅炉燃烧其本身的制约因素也有很多。所以企业就应当对电厂自动化锅炉燃烧的过程进行智能控制的制约, 并对其具体的应用控制进行研究, 这样才能真正促进电窗热工自动化的发展。

2.4 安装单元机组负荷控制装置

智能控制技术在电厂热工自动化机组负荷控制装置的应用当中, 有着随时间的变化而产生变化特殊性质。而在这种特殊性质的基础上, 企业就应当在电厂热工自动化过程中安装单元机组负荷控制装置, 这样才能有效的提高电厂热工自动化工程的模型准确度。同时在在测试智能的控制单元结果当中, 单元机组负荷控制装置有着很强的抗干扰能力以及高度的技术适应性质, 从而能够有效实现提高其系统运行的速度[3]。

2.5 对中储式制粉系统进行控制

控制系统在电厂热工自动化的应用当中, 其中的中储式制粉系统主要面临着较大的困境, 一些火电厂的自动化热工工程其智能控制工作, 需要一些比较复杂的数学模型为基础, 这样才能做到良好的接收信号。同时一些电厂热工自动化智能控制也需要对模糊语言元素需要减少其对一些线性的规则数据的影响, 这样才能促进自动化技术的广泛应用, 从而提高电厂的经济效益。

3 结语

综上所述, 智能控制在电厂热工自动化中的应用主要表现在对过热的温度进行控制、对给水加药的控制、控制锅炉燃烧的整个过程、安装单元机组负荷控制装置、对中储式制粉系统进行控制这几个方面。能够有效的解决电厂自动化过程当中出现的问题, 同时对一些传统的自动化控制理论的发展也起到了推动作用, 对我国电力工业的发展有着极为重要的意义。

摘要：随着社会的发展, 科技信息技术的进步, 我国电厂的工程技术和自动化技术应用范围开始逐渐扩大, 而且应用水平也获得了较大的提升。同时由于计算机技术的不断发展, 智能控制在电厂热工自动化中获得了较大的利用, 极大的促进了技术安全。该文针对智能控制在电厂热工自动化的应用进行分析, 并为此提出几点意见以供参考。

关键词：智能控制,电厂,自动化,应用

参考文献

[1]张健.热工自动化控制在火电厂的应用及发展[J].电源技术应用, 2014 (2) :51.

[2]赵真龙.智能控制及其在火电厂热工自动化的应用[J].硅谷, 2010 (9) :131.

[3]滕海云.火电厂热工自动化及事故防范的探讨[J].中小企业管理与科技:下旬刊, 2013 (21) :319.

电厂热工智能控制 篇2

张振明

摘要: 自从火电厂采用分散控制系统后，汽轮机和锅炉的控制水平有明显的提高。但作为单元机组中的重要一个环节，即发电机变压器组和厂用电系统的控制，大多数仍保留了传统的控制方式，控制盘台上装设很多模拟仪表光字牌和开关按钮，在一个控制室内与汽轮机和锅炉的DCS控制很不协调，严重影响了火电厂自动化水平。火力发电机组的热工自动化是保障设备安全、提高机组经济性、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施。火电厂有些热工控制对象的数学模型是很复杂的，且很难测准，若继续沿用经典和现代控制理论往往很难奏效，事实也证明了这点。尽管智能控制理论和技术发展的历史不长，但其卓越的性能诱导人们在各方面进行许多应用尝试，取得了卓有成效的成果。

关键词：火电厂 热工自动化 控制系统 发展趋势

一、热工自动控制系统的发展前景：

最近国家有关部委召开了关于现场总线技术会议，成立了现场总线专业委员会，制定了现场总线技术发展的前景目标，并由国家拨出专款用于现场总线技术的科技攻关。华北电力大学现场总线实验室的筹建申请已被国家电力公司批准，FCS的应用研究即将展开。前景目标是：从现在起到2005年，在技术上要基本完成从目前模拟现场仪表系统到基于现场总线的全数字开放的自动化系统的转化，使我国工业自动化仪表的技术水平赶上世界技术发展潮流。在现场总线技术的推进时间上，现在是用DCS取代模拟仪表时期，也是HART仪表的上升时期，本世纪末到2005年将是HART仪表与FF仪表的交替时期，自动控制系统将由以DCS为主的控制模式转换成以FCS为主的控制模式上。就工业生产过程来说，一切努力都放在提高质量、产量和可靠性上，FCS是一个对工业生产过程有巨大效益的新型自动控制装置，一旦现场总线国际标准出台，它立刻就会广泛地应用到电力等工业生产过程中。电气控制纳入DCS的范围主要为发电机系统和主厂房内的厂用电系统，主要包括发电机变压器线路组、高压起动/备用变压器、高压厂用工作变压器、低压厂用工作变压器、低压厂用备用变压器及低压厂用公用变压器等的控制和信号测量。保安电源系统、直流系统和不停电电源系统也要纳入DCS进行监视。另外，发电机励磁系统、自动准同期和厂用电快速切换更要优先考虑纳入DCS。部分电气控制纳入DCS，迈出了炉、机、电一体化的第一步。今后，一台单元机组仅设1位主值班员，因此电气控制必须与汽轮机、锅炉控制形成一个整体，只有做到这一点，才能使我国火电厂自动化水平跻身于国际先进水平行列。

二、热工自动控制系统的技术革新。

传统的DCS因检测、变送和执行等现场仪表仍采用模拟信号(4～20 mA DC)连接，无法满足上位机系统对现场仪表的信息要求，限制了控制过程视野，阻碍了上位机系统功能的发挥，因

而产生了上位机与现场仪表进行数字通信的要求。从80年代起，出现了智能化的现场仪表，如智能变送器等。这些智能化的现场仪表的功能远远超过模拟现场仪表，如可对量程和零点进行远方设定，具有仪表工作状态自诊断功能，能进行多参数测量和对环境影响的自动补偿等，深受用户欢迎。智能化现场仪表的出现，也要求与上位机系统实现数字通信。正是在上述2方面因素的驱动下，要求建立一个标准的现场仪表与上位机系统的数字通信链路，这条通信链路就是现场总线，FCS也就应运而生了。

三、热工自动控制系统改进后的经济效益。

采用FCS取代DCS比采用DCS取代模拟仪表具有更大的经济效益。如“变千百根电缆为一根”，可节约大量电缆；控制功能下放到现场，使控制信号传输的准确性、实时性、快速性和可靠性大为提高；现场总线通信协议国际标准化后，可使不同厂家的产品互相连接和操作，消除了目前自动化的孤岛现象；省去I/O端子柜和控制柜后，使控制室占地面积大大减少并使系统简化，带来了系统设计、安装、调试和维护费用的降低及工作量的大大减少；由于机组控制室(指2台机组共用1个控制室)只有2根同轴电缆或光缆和几根紧急停机开关的电缆进入，大大有利于控制室的防火和火电厂的安全运行。目前，尽管存在着多种现场总线模式，但最开放、功能最完备和最有应用前景的现场总线当属基金会现场总线FF(Foundation Fieldbus)。它除了具备一般总线的特点外，在客户服务、功能模块调用、设备描述、诊断和保护、通信方式、数据精确传递、本安供电、设备的即插即用等方面，最能体现国际先进水平，是受到国际大多数地区和国家赞赏的总线标准。

四、热工自动控制系统改进后的科技价值。

现代控制理论于60年代形成，它主要研究具有高性能、高精度的多输入、多输出(多变量)、变参数系统的最优控制问题。它对多变量有很强的描述和综合能力，其局限在于必须预先知道被控对象或过程的数学模型。现代控制理论是在经典和现代控制理论基础上于90年代基本形成的。智能控制的提出，一方面是实现大规模复杂系统控制的需要；另一方面也是现代计算机技术高度发展的结果。计算机使控制技术的工具发生了革命性变化，给智能控制的实现提供了有力的保证。智能控制是一种新的控制方法，它基本解决了非线性、大时滞、变结构和无精确数学模型对象的控制问题。从经典控制理论、现代控制理论发展到今天的智能控制理论，经历了约50 a时间。从40年代至50年代，形成了经典控制理论，该理论基于传递函数建立起来的频率特性、根轨迹等图解解析设计方法，对于单输入单输出系统极为有效，至今仍在生产过程中得到广泛应用。但传递函数对于系统内部的变量还不能描述，且忽略了初始条件影响，故传递函数描述不能包含系统所有信息。智能控制就是利用有关方法或知识来控制对象，按一定要求达到预定目的。未来的输出及其与给定值之差，并据此以某种优化指标计算当前应施加于过程的控制作用。

结束语：自动化技术是当今世界上发展最快、生命力最旺盛的技术和最活跃的生产力之一，世界上许多先进国家均投入大量资金，以求在激烈的竞争中占有一席之地。采用大屏幕显示器构成的监控系统要求系统的智能化程度更高，联锁保护的设计更完善，对运行值班员操作水平的要求也更加严格。大屏幕显示器为实现1人监盘提供了新的技术措施，充分显示了跨世纪的大型现代化火电厂控制室的监控水平。每位从事火电厂热工自动化的技术人员都应密切关注国内外自动化的最新进展，为努力提高我国火电厂热工自动化水平贡献力量。

电厂热工智能控制 篇3

【关键词】电厂热工 测量误差 影响因素 措施

【中图分类号】TH86 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0322-02

0前言

在电力生产过程中，热力参数的准确测量是保证机组安全、经济运行的先决条件。但在电力生产的实际过程中，由于设备选型、安装调试、检修运行维护和管理中的缺陷，加上重视不足，使得热工参数测量失准现象总有存在，导致热工保护系统误动甚至发生停机故障也屡见不鲜。

随着发电成本的提高，电力生产企业面临的市场竞争环境将加剧。保证热工监控的参数测量准确，提高机组设备运行的安全经济性，是对热工测量工作的基本要求。本文通过对机组运行过程中出现的热工测量问题的汇总分析，提出了一些相应的措施，供检修运行维护中参考。

1、电厂热工测量中误差产生的原因

基于电厂热工测量的对电厂安全、 稳定运行的重要意义， 因此正确认识电厂热工测量中误差产生原因有十分重要， 以有利于采取针对性的防范与改进措施将误差控制到最低限度。 在查阅了相关研究成果及结合笔者的工作实践经验， 电厂热工测量误差的产生主要来自于以下几个方面：

1.1由于测量引起的误差

测量误差主要是指由于测量仪器、 测量方法所产生的误差情况，其具体产生原因分述如下：

（1）测量仪表产生的误差：测量误差的出现在一定情况下是由于测量仪器不完善或有缺陷所造成的。从仪表的本身质量来说，比如某些测量元件，可能由于质量不佳加之随机组运行多年而造成精度下降。因此要避免热工测量误差的出现，首先就要考虑到仪表质量问题。如果电厂对仪表产品性能缺乏了解或选型把关不严，导致一些质量不稳定的产品混入电厂或型号误用的现象，造成热工测量误差的出现。

（2）测量方法产生的误差：由于测量方法不符要求产生的误差，包括取样点的选择、仪表安装位置等，按照测量要求，对于风烟系统的压力测量，其变送器的安装位置应高于取样点，汽水系统的压力测量，其变送器的安装位置应低于取样点。但在安装过程中，由于安装知识缺乏或现场位置限止， 常常会出现不符合规程要求的情况。

1.2由于报警定值设置不当引起的误差

电厂热工仪表测量中，报警设置十分重要。如果设置不当就会出现由于测量参数发生变化时，就发出报警信号。 而实质上测量参数并未达到报警的范围， 因此当这种误报现象出现后经运行人员确认报警信号消失。但这种情况如果不得到有效解决，如此反复，容易导致运行人员对报警信号处理的倦怠，报警信号过多， 画面不少参数闪烁。

1.3 由于仪表维护不当引起的误差

电厂热工仪表，其维护工作与测量误差有着一定的联系。比如一些压力测量， 应对仪表取样点与测量元件安装位置的高度差产生的压力要进行修正，否则会直接影响到测量精度。所以电厂检修工作者在对仪表进行维护管理中，必须做好对参数校验的工作。应该将压力修正值设置到DCS组态中，变送器量程按设计参数校验，这样可以避免人为造成的错误，修改也比较灵活方便。

2、减低电厂热工测量误差的措施与对策

由于测量误差的存在，对电厂的稳定、安全运行将产生不利影响，甚至安全隐患。因此，针对上述各种原因产生的测量误差，采取积极有效的改进措施以提高电厂热工测量的准确性就显得尤为重要。

2.1选择合适的热工测量仪表

测量工具的精确度直接影响到测量结果的准确与否。因此在电厂热工测量中，对仪表的选择是控制误差产生的第一要素。一般来说，仪表选择主要考虑两个方面：

（1）精度等级：作为电厂热工测量的工具，仪表的精度等级十分重要，特别是在当前当场综合自动化程度越来越高的形势下，仪表的精度将对电厂可靠、稳定运行带来直接的影响。因此，为了避免测量误差的出现，首先就要确保选择的仪表满足测量精度的要求。实践经验证明，关于精确度的选择并不是等级越高就越好。这是因为往往精度高的仪表，一方面其仪价格就越高，同时对测量环境要求也很高。因而电厂必须根据生产的实际需求，考虑到测量环境情况来选择相应的精度仪表。

（2）量程：考虑到仪表不灵敏区的存在，因此要求在仪表选择时，其测量值的上限应和仪表的量程相适应。从而有效地减小由仪表不灵敏区所引起的分辨误差。所谓“不灵敏区”是只仪表测量中如果输入量较小时，可能引起的输出量变化幅度很小，使得难以被察觉，造成分辨误差。相反如果仪表量程选择过大，同样会引起很大的测量误差。因此从应用实践经验来看，通常在仪表整个量程的前三分之一范围内，分辨力不高，测量误差较大；后面三分之二范围内，分辨力较高，测量误差相对较小。所以，测量值的上限不应落在整个量程的前三分之一范围内。一般当被测量值波动范围不大时，所选择的量程应满足测量值落在三分之二量程左右；波动较大时，应落在二分之一量程左右。总体来说，在仪表选择时考虑到进度和量程两个方面，而相比较这二者，仍然是要遵循仪表精度选择优先的原则。

2.2 规范计量和测量仪表的管理

加强对标准计量设备的管理，建立标准表进出登记核对制度和标准压力表的零位偏移档案；标准仪器不外借锅炉或汽机，用于现场试验，以保证标准仪器的准确可靠。同参数多个测量元件，使用同标准仪表校验（如热电偶同炉校验、 热电阻同槽校验、变送器同标准压力表和电流表校验等），通过调整使测量误差方向相同（即都是正误差，或都是负误差），以保证指示的一致性； 建立测量仪表自动管理数据库， 将现场校验设备通过接口与计算机连接起来， 经过数据加载、 现场校正至数据返回三个阶段，完成仪表校验周期、 校验和记录的自动管理，避免周检漏项和记录不真实。完善仪表调前准确率统计工作，对调前不合格的仪表进行跟踪检查，以确定不合格原因并采取相应措施。

2.3 完善测量系统

把好设备选型关，选用经过实际应用证明是可靠的测量元件和仪表。制定热控设备的技改计划，结合机组的检修，对稳定性差的产品进行更换，或降级用于非主重要测点。水位测量，应校对同参数测量的取样点或测量筒标高，确认一致， 并保持测量环境条件（保温、伴热、管路敷设等）相同。带有联锁保护的测量信号，增加信号变化速率保护功能，当信号变化超过设定值时，报警的同时自动屏蔽信号输出，避免保护回路误动作，当信号下降至设定值时，通过人工或自动恢复信号越限的联锁保护功能。根据运行实际情况，定期对热工报警和保护定值进行合理性进行梳理，修正。

2.4规范测量仪表维护

（1）在对设备的点检或巡检中，热工人员除检查机炉的一些主重要参数外，还要对仪表的参数或DCS中历史曲线开展分析工作，一旦发现有热工参数指示异常的现象，及时检查和分析原因，并予以消除，提高在线运行仪表质量。

（2）针对运行监视、自动调节和报警动作值信号取自不同测点所带来的不一致性， 建议采取三取中方式，将三取中后的信号公用于显示、自动调节、报警动作值。

（3）定期对风烟压力测量管路进行吹扫，汽水测量测量管路进行排污。

2.5规范测量仪表的检修

（1）为了防止主汽温度倒挂现象，检查并做好炉机就地测温元件的保温工作；检修时对元件护套内进行清灰；元件安装时注意检查是否插入到位；同炉校验误差接近的热电偶安装同侧（偏正的安装锅炉侧）。

（2）汽水系统通过压力变送器测量压力时，将因标高产生的水柱修正值，设置到DCS组态中，这样变送器校验时，只要按设计量程校验，可以避免人为造成的错误，修改也比较灵活方便。

（3）作为经常性工作，利用各种停机机会，检查测量信号屏蔽线接地和回路接线的可靠性，保证屏蔽线的单点接地和各连接点接触良好。

3、结束语

电厂热工智能控制 篇4

1 电厂热工控制系统的干扰来源

1.1 漏电阻

漏电阻即绝缘电阻, 其数值主要由电容中通过的漏电流、额定工作电压下直流电压之间的比值确定的。如果漏电阻的数值越小, 则说明漏电情况越严重。而漏电情况的发生与绝缘不良有很大的关系。一些绝缘材料易发生老化、绝缘性能降低, 进而出现漏电加重的情况, 这会对其他信号造成影响, 最终影响电厂热工控制系统的运行。

1.2 公共阻抗

在两个或两个以上的回路中, 如果使用同一个阻抗, 则可能会在公共阻抗的影响下, 在回路之间产生干扰。而当多个电路共同使用统1个电源时, 电源的内阻与汇流条会共同作用形成公共阻抗, 进而对电厂热工控制系统造成干扰。

1.3 静电耦合引入

在电力系统中, 需要平行布置很多控制信号线, 而在平行导线之间分布有电容, 这会形成一定的电抗通道给交变干扰信号, 进而使外部干扰进入的概率大大提升, 增加影响电厂热工控制系统的概率。

1.4 电磁耦合引入

电磁耦合指的是一种感应电势, 它是由电感作用引入的。交变电磁场会在所有交变信号线周围产生和存在。在并行导体之间, 这些电磁场会产生电动势, 进而干扰线路, 且影响电厂的热工控制系统。

1.5 雷击

雷击是在雷雨天气中十分常见的一种自然现象, 如果防雷措施不到位, 则雷击会对很多电力设备和系统造成影响。在雷击的影响下, 电厂热工控制系统周围将会有很大的电磁干扰产生。同时, 这些干扰将会通过各种设备的接地线进入热工控制系统中, 对其造成干扰。

1.6 无线通信设备

随着科技的发展, 越来越多的无线通信设备逐渐出现, 且得到了广泛应用。比如手机、笔记本电脑等设备, 在工作时会产生较强的电磁波, 这些电磁波又会形成一定的交变磁场。在信号线、仪表和仪器等设备中, 交表磁场通过电路耦合效应, 会对电厂热工控制系统造成一定的干扰。

2 电厂热工控制系统中干扰信号的种类

2.1 差模干扰信号

在电厂热工控制系统中, 差模信号干扰指的是在热工控制信号的叠加和串联过程中形成的干扰, 具体如图1所示。

图1中, U1为信号源, U2为差模干扰信号, R为信号源中的内阻。差模干扰信号对电厂热工控制系统的干扰主要是在两个极点的电压之间。此时, 在信号之间, 其电磁场会发生耦合感应, 在电路失衡并向着共模干扰方向转变的同时, 还会产生一定的电压。如果在热工控制信号中电压产生叠加作用, 则会极大地影响电厂热工控制系统的控制功能和测量功能。

2.2 共模干扰信号

电厂热工控制系统中的共模干扰信号主要是在热工控制信号与大地之间产生了一定的电位差。在信号线路感应状态中, 会发生对地电位差、电磁辐射和电网窜入等情况, 且在电厂热工控制系统中产生了电压叠加, 进而对其造成一定的干扰, 具体如图2所示。

图2中, A和B为电厂热工控制系统的两个信号输入端点, Ucm为两个端点之间共有电压的干扰信号。如果A端系统为US+Ucm的对地电压, B端系统为Ucm的对地电压, 则电厂热工控制系统中A和B两端共有的电压为Ucm, 即二者的共模电压。

3 控制对策

3.1 屏蔽系统干扰

屏蔽系统干扰主要是利用金属导体, 将电厂热工控制系统中的电路、信号线等重要部位进行全面包围, 对相应的屏蔽体系进行构建。同时, 还应应用隔离测量的方法, 严密测量系统设备和干扰信号, 进而对电流产生的耦合性噪声进行抑制。在外部电磁场存在的环境中, 可对系统测量信号进行充分保护, 避免其受到电磁场的影响和干扰。因此, 在电厂热工控制系统的运行过程中, 所采用的电缆应具有良好的屏蔽功能, 这样才能在外部电磁场的影响下对系统的控制信号进行有效保护。

3.2 平衡抑制

平衡抑制指的是利用平衡电路。如果有相同的传输信号出现在2条导线中, 同时, 还有相同的干扰电压产生, 则平衡电路就能使干扰电压在导线中形成相对稳定的状态, 从而消除干扰信号, 保护电厂热工控制系统在外部磁场中不受干扰。在电厂热工控制系统的干扰控制中, 平衡抑制是十分重要的手段之一, 同时, 也是十分灵活、有效的方式。因此, 在实际工作中, 应对平衡抑制进行科学、合理的应用。系统中的平衡电路可用双绞线替代, 进而对电厂热工控制系统的外部电磁场干扰进行有效控制, 保证电厂热工控制系统的良好运行状态。

3.3 物理隔离

物理隔离是电厂热工控制系统干扰控制中最基础的措施, 其应用范围十分广泛。应采取科学、有效的方法进行具体设置, 充分引用物理隔离。在设置过程中, 不可出现平行设置的情况。注意严格分离强、弱信号导线, 不能将其放在一起捆扎, 也不能使用同一条电缆。对于动力导线和干扰源信号导线之间的距离, 要在条件允许的范围内尽可能拉大。在穿管进行导线铺设的过程中, 避免使用同一根电导线管对信号线和电源线连接。

同时, 应确保同类测量信号的传递通过芯电缆进行。如果相同的信号在2根导线中传递, 则应保证这2根导线是在同一条电缆中铺设的。同时, 还应避免出现弱电信号回路、强电系统同时与地线连接的情况。如果2根导线的接地线路型号相同, 则应在短接后将其连接至地线。

此外, 在同一个接地网中, 不能同时连接分布式控制系统、电气和防雷, 应在三者之间保持一定的距离, 防止其相互影响。只有这样, 才能对电厂热工控制系统的正常运行进行有力保障。

4 结束语

在当前社会中, 随着城市发展和建设的速度不断加快, 社会对电力能源的要求越来越高。电厂在保证电力供应量的同时, 也要确保电力供应的稳定和安全。在此过程中, 电厂热工控制系统发挥着不可忽视的重要作用, 其安全和稳定将直接影响电厂供电的效果。在实际运行过程中, 电厂热工控制系统易受到外界的干扰而出现故障。因此, 本文细致地研究了对电厂热工控制系统产生影响的干扰来源, 并采取了有效策略进行控制, 确保了电厂热工控制系统的正常运行。

参考文献

[1]陈刚.电厂热工控制系统应用中的抗干扰技术研究[J].科技资讯, 2014 (32) :91-92.

[2]史运涛.故障诊断与容错控制在电厂热工系统中的应用研究[D].北京:华北电力大学, 2013.

[3]梁仕凯.电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题探析[J].经营管理者, 2012 (16) :379.

[4]刘瑞强.电厂热工控制系统应用中的抗干扰问题处理[J].产业与科技论坛, 2012 (20) :69-70.

火电厂热工培训小结 篇5

本次培训内容是火电厂热工过程自动化，培训时间为2016年11月28日至29日，授课内容主要包括模拟信号的数字化处理、稳定测量、压力测量、流量测量、水位测量、振动信号测量相关知识。

本次培训以PPT课件形式由浅入深进行理论授课，内容详细，重点突出，岗位人员学习的积极性提高明显，印象深刻。培训课上大家可以进行探讨，发散思维，丰富专业知识。对于新来的同事，尤其是非本专业的同事来说，可以加深印象。

电厂热工智能控制 篇6

近年来，机械设备的普及，从根本上改变了人力监管操作状态，促进人类社会朝着自动化方向转变。社会各领域积极引入计算机技术，在电力领域中，电厂热工仪表、自动装置等机械设备应用到电力生产工作中，显著提升了设备控制灵活性，且能够及时发现系统运行存在的不良现象，并采取相应的措施加以调整和优化。但机械设备在长期运行过程中，受到外部环境等因素的影响，热工仪表、自动装置等较易出现问题，因此加强对设备的维护和调试非常重要，使得设备性能得到充分发挥。

热工仪表及自动装置概述

电厂中的热工仪表及自动装置是由热电偶、电控阀及传送线等部分构成。当探测系统探测到监控数据信息时，变动放大器将探测到的信号进行放大处理，然后将其传送至工控计算机当中，发出对应的指令，最后实现自动控制介质的增加和减少处理，完成整个控制目标。监测系统在运行过程中，由于长期接触水蒸汽、电流等被测物质，导致测量出现失准等故障，无法真实地反映出发电机组、过滤等设备的信息，引起控制失误，进而诱发其他安全事故，因此自動控制系统对于电厂各项工作顺利开展具有积极影响。只有重视对自动装置的维护和调试，才能够从根本上保障电厂运行安全性。

电厂热工仪表和自动装置的维护和调试

及时更新检修记录。一般来说，针对机械设备进行维护后，维修人员都会将设备涉及到的相关参数进行详细的记录，为后续设备更新等提供依据。严格的对待设备规格、品牌等信息，能够在很大程度上提高设备运行稳定性。同时，在检修中，如果发现设备某一部件出现老化、磨损等现象，要及时更新检修记录，减少装置维护盲目性。

分析故障原因。如果电力系统运行中，机械设备一旦出现故障，要及时控制好故障进一步发展。为了避免故障产生更大的影响，要及时采取相应的措施对故障进行排除和控制，为设备后续应用提供安全保障。操作人员要针对故障产生的原因进行细致分析，并利用记录曲线对其进行相应的处理，从而深入了解热工仪表故障，并掌握设备运行规律，提高对设备的维护水平。

重视日常管理。机械设备作业环境具有复杂性，在运行过程中，常会受到潮湿、振动等因素地影响，不利于设备稳定运行。因此电厂管理者要根据实际情况，制定相应的管理制度，定期对设备进行检测，对周围环境变动进行细致勘查，避免计算机设备在潮湿等环境下出现故障。一般来说，环境湿度过大，将会导致设备出现失灵、漏电问题，如果温度过高，将会影响设备运行效率，损坏内部元件。随着电厂业务发展，还应对热工仪表等进行技术化改造，提升装置稳定性，尤其是对环境的优化，为仪表设备稳定运行奠定坚实的环境基础。随着电厂持续发展，电厂将会引进更多机械设备。要想促使设备性能更好地发挥，更要重视对机械设备的管理和维护。

调试措施。设备在出现故障后，人员会对其内部元件进行更换，使得设备的参数发生变化。当介质情况发生变化时，应及时对自动系统进行校验和调试，确保设备能够实现长期、稳定运行。一方面，应对设备进行单独校验。如对变送器、调节阀等设备进行校验，提高仪表测量准确性。同时，还应对设备外表进行检查，确保仪表的测量范围及精度均符合使用要求。在观察温度、压力等仪表时，应注意指针上升、下降是否存在迟疑现象等。若出现上述现象，要及时进行调整。而对于电控阀的调试，应对其气密性、强度及泄漏量等进行认真检查，监测工控计算机指令发出后，人员应记录设备的反应情况，保证指令与响应能够相互配合。对变送器进行供电，连接到电气回路上，按照仪表规格表将位号、量程等内容输入到系统中，并将模拟信号输入其中，对输出的电流进行校验。

另一方面，对于多系统联合调试。会增加相应的模拟信号。在具体校验中，通过手动方式对工控计算机输出的最大和最小反应信号，应对现场调节器进行及时的检测，并切断阀动作，将系统的真实情况反映到记录备案。完成联合校验后，发电机组试运前，应连同现场仪表对整个系统进行模拟调试。具体方法是利用信号发生器，将模拟的信号输送到系统当中，然后对系统内部的逻辑程序进行检查。所有调试工作完成后，要对相应的数据进行记录、整理和归档。将维护与调试有机整合到一起，对超年限的零件进行检查，确保零件始终处于健康状态当中，从而促进电厂各项工作有序开展。维护和调试工作是一项基础性、复杂性工作，对于人员的耐心、细心要求较高，在日常工作中，人员要对细节进行观察，找到潜在问题。

电厂热工智能控制 篇7

1 智能控制的发展概况及研究内容

智能控制这一自动化术语第一次出现是在1976年, 如今经过了几十年的发展, 该技术在国外的理论发展已经相当完善, 并且在其他国家得到了很好的应用与实践, 基本上可以满足电厂热工自动化实际使用的需求。智能控制在我国未来的几年电厂热工自动化过程中是一个很好的方向发展。智能控制的系统特点、研究内容都具有很强的不确定性、多样性特点。因此智能控制在电厂热工自动化中的主要研究领域主要是在以下几个方面: (1) 智能机器人控制技术在工业控制领域的应用 (2) 模糊控制技术和神经网络技术的控制方法 (3) 复杂性数学模型及集团性结构框架 (4) 自动化任务规划与实时控制系统集成优化生产计划 (5) 傅立叶变换理论的故障诊断系统 (6) 在实验数据的基础上对自动化不确定性的识别、建模与控制 (7) 智能控制技术的的认识论和方法论的研究。

通过以上研究内容可以发现。智能控制在电厂热工自动化中的应用分析主要是以专业理论作为基础, 结合实际的生产环境, 将理论和技术进行合理的结合, 并加强实践的适应性和灵活性。同时加强对复合智能控制模式、覆盖式智能控制模式、模糊控制模式等新型智能控制模式的研究与应用。

2 智能控制在电厂热工自动化中的应用分析

智能控制是电厂热工自动化技术的实际应用和正常运行的重要保障, 因此企业应当采取不同的方法促进智能控制在电厂热工自动化技术的具体控制方法和应用水平的提升, 以下从几个方面出发, 对智能控制在电厂热工自动化中的应用进行了分析。

2.1 对给水加药控制

在电厂热工自动化的智能控制中可以使用模糊控制对变频器的输出进行调节, 从而在给水加药过程中实现电动旋转控制器的自动控制。这一技术不仅克服了传统的电厂热工管理中给水质量不高、供应不足现象现象的发生。并且在火电厂自动化工程中通过对模糊控制的应用表现出了极大的经济优势, 在实际应用中取得了良好的经济效果。

2.2 过热温度控制

锅炉的过热温度是电厂热工自动化运行质量的重要指标, 也是电厂锅炉应用的重要研究内容。当过热温度发生改变时, 智能控制可以对热量的控制系统进行操作, 从而做到减少热量, 并加强对其自身的惯性和滞后时间的控制, 从而增强了系统对过热温度的适应能力。在采用了基于智能控制的电厂自动化模糊模式后, 可以保持过热温度良好的控制效果和高性能的热负荷控制。从而保证在达到过热温度时单元系统的稳定性, 从而在根本上对电厂过热温度控制的稳定性加以提升, 并很大程度上减少了因过热温度出现而给电厂造成的经济损失。

2.3 锅炉燃烧过程的控制

智能控制方式在电厂中不仅可以克服现有热工自动化工程应用中的锅炉燃烧过程的不确定性, 与此同时还能促进系统精度大幅度的提高。许多因素对锅炉燃烧过程都会产生很大的影响, 锅炉燃烧的制约因素也非常多。因此企业应当对电厂自动化中锅炉燃烧过程的应用模式和智能控制系统及数据驱动进行研究, 并在研究的基础上加以实践, 从而有助于电厂热工自动化水平的发展。

2.4 单元机组负荷控制装置

智能控制方式在电厂热工自动化机组负荷控制装置的实际应用中, 具有随时间变化而变化的特性。基于这一特性, 企业在电厂热工自动化过程中应当安装单元机组负荷控制装置, 从而更好的提高火电厂热工自动化工程的数学模型的准确度。在智能控制单元的测试结果中, 单元机组负荷控制装置具有很强的抗干扰能力和高度的技术适应性, 从而可以更有效的提高系统运行速度。

2.5 中储式制粉系统的控制

在控制系统在电厂热工自动化的应用过程中, 中储式制粉系统面临着很大的困境。火电厂的自动化热工程智能控制需要以复杂的数学模型为基础, 从而做到更好的接收控制信号。电厂热工自动化智能控制需要减少模糊语言元素对线性规则数据的影响, 从而促进热工程应用自动化技术的广泛应用, 促进电厂经济效益的不断提高。

3 结语

智能控制对于解决在电厂热工自动化中出现的问题具有很好的效果, 并对传统的自动化控制理论的发展起到了巨大的促进作用。智能控制在电厂热工自动化中的应用对于电厂积极学习先进的自动化技术并持续挖掘电厂自动化潜力起着巨大的促进作用, 从而促进电厂自动化水平的进一步完善, 最终促进我国电力工业的可持续发展。

参考文献

[1]杨锦.预测控制技术在电厂热工过程中的应用分析[J].电力设备.2006, 3 (05) :31

[2]舒艳杰.浅谈如何提高电厂热工自动化水平[J].科技与企业.2013, 1 (02) :57-60

[3]薛志斌.先进控制策略在电厂热工过程控制中的应用[J].青海电力.2000, 1 (01) :32-34

电厂热工智能控制 篇8

1 目前, 我国对于自动控制的研究以及分析现状

对火电的相关机组进行相应的控制工作的过程中, 经常使用的控制方法或者控制规律就是PID, 但是因为PID控制器在工作过程中所需要的各种参数的整定途径是不一样的, 有些方法需要相关的理论计算工作, 还有些方法需要工作人员的相关工作经验, 加上对于那些比较常规的PID控制在一定程度上不能够取得良好的控制效果, 这就使得相关的工作人员在工作的过程中, 不断的研究或者分析相应的先进控制技术, 从而能够取得比较良好的控制效果。

我国关于智能控制的分析以及研究还不是太多, 与此同时这种智能控制可以看做是控制界比较新型的一个研究范围, 智能控制在工作上能够为处理相关的复杂性, 相应的不确定性以及高度非线性的系统等等其他的相关工作提供一套比较良好的理论以及方式方法, 并且模糊专家控制、神经网络专家控制等等很多相关的控制都是火电厂热工过程自动控制的一种比较理想的策略。

2 智能控制在电厂热工自动化工作过程中的相关实际运用

2.1 智能控制中的模糊控制在汽轮机的电液控制工作中的实际运用介绍

汽轮机电液的相关控制系统的一些比较基本的控制作用, 主要包含三个功能, 分别为转速控制功能, 负荷控制功能以及阀门的管理功能。与此同时对于转速控制功能来说, 它主要就是指并网之前的机组转速控制工作;对于负荷控制工作来说, 它主要就是指经过并网之后的机组负荷的控制工作;但是对于转速控制功能以及负荷控制功能的实现, 都必须经过阀门的相关工作。

2.2 智能控制中的模糊控制在汽包锅炉进行燃烧控制工作中的实际运用概述

在汽包锅炉进行相关的燃烧控制工作的时候, 往往将汽压看做非常重要的被控量, 与此同时在汽包锅炉的正常运行工作过程中, 在一定程度上能够保持汽压的稳定工作, 是保障机炉进行经济以及安全工作的一个非常必要的条件。相关的工作人员在进行工作的过程中, 不仅仅需要做到上面所讲述的这些工作, 同时还需要对汽包锅炉的相关燃烧工作进行一定的控制, 具体来讲就是需要将对象特性的相关因素的作用或者影响进行避免或者克服, 只有这样才能够在一定程度上实现比较准确的温度控制以及压力的控制。相关的研究工作人员可以利用这些基础或者前提寻找比较好的燃烧过程, 同时在很大程度上提升工作的热效率, 最终实现节省能源或者资源的目标。

2.3 电厂的一次调频技术工作过程中, 对神经网络的实际运用过程的详述

对于一次调频功能来说, 它能够在很大程度上保持单元机组的稳定以及电网工作的稳定性。如果电网在工作的过程中出现异常的现象或者状况, 那么发电机组就需要充分的运用锅炉蓄热进行比较迅速的响应, 这样做到的主要的目的就是为了在一定程度上降低电网负荷差距, 同时在一定程度上稳定相关的电网工作频率。

随着我国的经济的快速发展以及进步, 使得我国国内公众的生活水平有了非常大的提升, 从而在一定程度上导致他们用电量的提升, 相关的政府工作人员需要实行相应的大电网才能够尽量的满足人民大众的生活、工作以及学习需求。然而由于大电网相关战略工作的实行, 使得各个局部的相关电网以及正常的运行机组提出了部分更加高的标准或者要求。与此同时发电机组可以作为电力系统工作以及运行过程中的基础部分以及基础内容, 这就使得发电机组的安全性以及稳定性对电网的稳定性情况起到非常重要的影响以及作用。

在电网工作的过程中, 电网频率是一个变化非常迅速的参数, 与此同时电网频率也是电网进行正常运作的过程中, 需要使用的非常重要以及必要的监视参数。在进行神经网络的学习波形的过程中, 根本不需要非常高难度的专业知识, 更加不需要拥有非常熟练的操作工作人员的经验教训, 就可以比较顺利的自动的组成模糊控制器, 所以在进行电力系统的相关频率的控制工作过程中, 在很大程度上拥有比较良好的控制成果以及控制效果。神经网络中关于自组织模糊控制器系统的框图, 可以通过图一很好的表示出来:

上面所讲述的这个系统就是实际用于神经网络自组织组成或者构成的模糊控制器。在这个系统中主要运用了两个误差进行反向传递学习型的神经网络, 具体来讲, 第一个就是将全部的大系统的方面或者角度当做大脑进行运用;第二个就是实际运用在学习被控对象动态特征方面或者特性领域的专业知识。

结语

根据相关的研究工作人员以及实际的实验研究与分析之后, 发现对于传统的控制能够非常容易的解决那些相对来讲比较简单的控制性问题, 其中比较常见的问题主要就是指解决线性问题以及时不变问题等等这些较为简单的控制性问题, 但是对于这些问题利用相应的智能方式方法也能够进行很好的解决或者控制。所以我们可以这样说, 智能控制在本质上可以看做是传统控制理论以及知识的发展和进步, 能够在一定程度上为处理或者解决复杂性、不确性以及高度非线性系统提供一个比较有效果的理论或者实践方法。

文章在主要内容上主要是智能控制的实际运用进行了相关的讲解或者叙述, 具体来讲就是讲述了智能控制技术在火电厂的汽轮机的实际运用, 在汽包锅炉燃烧自动控制工作中的实践运用, 同时也阐述了智能控制在电厂一次调频技术工作过程中的实际运用, 通过本文对智能控制的相关讲解, 能够在一定程度上为智能控制的分析、研究以及发展进步起到比较重要的促进作用或者影响。

摘要：本文的主要内容就是讲解了智能控制在电厂热工自动化的实际应用, 并且文章利用三部分对该问题进行了详细的阐述, 其中首先介绍了一下我国国内对于自动化控制的分析以及研究;之后讲解了智能控制在电厂热工自动化工作过程中的相关实际运用;最后利用结束语的形式以及非常简洁的语言对整篇文章进行简单的概述和总结。

关键词：智能控制,火电厂,自动化

参考文献

[1]况卫国.智能控制在电厂热工自动化中的应用[J].科技与生活, 2011 (18) :22-33.

[2]赵真龙.智能控制及其在火电厂热工自动化的应用[J].硅谷, 2010 (09) :12-21.

火电厂热工自动控制可靠性分析 篇9

近年来, 我国经济高速发展, 人们用电量不断增加, 对电能质量的要求越来越高, 作为我国最重要的供电企业, 火电厂在我国国民经济中处于极其重要的位置。由于全球经济影响, 我国的电力需求逐步趋于平稳, 为了在激烈的竞争中处于有利地位, 建设大容量火电厂至关重要。随着火电厂的不断发展, 对火力发电机组的可靠性也有了越来越高的要求。基于火电厂的热工自动化控制可靠性对于保证火电厂长期稳定安全运行至关重要, 因此本文对火电厂热工自动控制的可靠性进行分析。希望为相关人员进行火电厂研究提供借鉴与参考。

2 火电厂热工自动控制系统的可靠性分析

2.1 火电厂热工自动化内容

一般来讲, 火电厂热工自动化内容主要包括四个方面, 即:自动检测、自动控制、自动报警和自动保护, 且以前两者为重点, 后两者作为辅助。

2.1.1 自动检测

自动检测指的是在热力过程中, 温度、压力、流量、液位、成分等热工参数的测量均采用自动化仪表进行。基于自动检测产生的热工参数是判断火电厂机组正常工作与否的重要依据, 也是进行自动控制作用调整的参考, 更是机组进行经济核算、事故分析、自动报警等的数据基础。基于重要程度, 可以将热工参数划分为:要参数 (如主蒸汽温度、主蒸汽压力、汽包水位) 、重要参数 (如给水温度、给水流量、排烟温度) 和辅助参数 (如减温水流量、炉水电导率) 。

2.1.2 自动控制

自动控制指的是基于自动控制装置, 完成火电厂机组中基于某些生产过程和设备的自动运行以及调节, 并保证机组可以安全经济运行。自动控制有三种, 即自动调节、顺序控制和远方控制。其中自动调节可以确保机组在运行过程中避免外来干扰以及内在干扰造成的热工参数改变, 包括水自动调节系统、汽温自动调节系统、锅炉燃烧自动调节系统、汽轮机自动调节系统等;顺序控制则在事前规定顺序条件和时间要求基础上, 将与某些生产工艺过程相关的设备自动的进行启动和停止操作, 其可分为水泵顺控、磨煤机顺控、锅炉燃烧器顺控等;远方控制属于自动控制的补充手段, 可以使工作人员在某些情况下, 通过控制室中操作台实现某些生产过程以及设备的人工控制。

2.1.3 自动报警

自动报警指的是当自动检测的热工参数与正常值偏离, 则通过灯光、声响等信号向工作人员警示, 从而使工作人员可以及时发现异常设备及生产过程, 并进行及时处理。

2.1.4 自动保护

自动保护指的是如果热工参数超过限定值, 或者是相关设备的运行条件不能满足要求时, 可以投入相应的装置对异常的生产过程与设备进行暂停或者是终止异常工作, 从而防止事故不断扩大, 造成人员伤亡。自动保护有以下几种:锅炉自动保护 (如汽包水位保护、主蒸汽压力保护、炉膛灭火保护) 、汽轮机自动保护 (如转子超速保护、加热器水位保护、低油压保护) 和辅助设备自动保护。

2.2 火电厂热工自动控制系统基本概念

热工自动化控制主要以软件为基础控制相关设备。当发生紧急情况, 可以通过自动切断线路装置或者是通过启停设备进行断电, 从而确保线路以及设备的安全。实际上, 热工自动控制系统在火电厂运行过程中, 主要承担安全运行的神经中枢功能, 主要功能在于对火电厂相关设备进行监控, 是火电厂各设备实现长期安全稳定运行。火电厂热工自动控制系统从组成上讲, 主要有机炉协调控制、锅炉燃料量、汽包水位等。近年来, 技术不断发展, 智能化以及一体化技术不断成熟, 火电厂热工自动控制系统也逐渐朝着系统一体化和智能化方向发展, 随之而来, 对火电厂也提出了更高的要求。

火电厂具有复杂的控制系统, 因此必须以先进方法策略为依托, 对电网进行控制, 确保电网可以进行自动化运行;同时还要对火电厂的设备进行定期检测维护, 从而可以快速的检测系统存在的故障;此外, 对于火电厂热工自动控制的相关操作人员来讲, 要具备扎实的业务素质, 可以及时发现问题, 并对这些问题进行及时、准确的定位与判断, 对这些问题进行及时的故障处理;热电厂自动控制系统要制备完善的维护计划, 使得系统的每个设备都可以进行控制与实时监控。

2.3 火电厂热工自动控制系统的可靠性

火电厂热工自动控制系统组成复杂, 主要包括机炉电协调控制、汽机控制保护监视、发电机电气控制等。如图1所示, 为火电厂热工自动控制系统示意图。

从火电厂热工自动控制系统的作用以及角度划分, 其又可分为:分散控制系统 (DCS) 、视频网络系统、在线监控系统以及相关的辅助系统等。下面从功能角度对火电厂热工自动控制可靠性进行分析:

2.3.1 分散控制系统 (DCS)

在自动控制系统中, 分散控制系统至关重要。火电厂在运行过程中, 每个组件均含有分散控制系统, 其功能主要用于两台机组之间进行数据传递与共享, 并实现数据的共通。对于机组操作, 要尽量按装DCS以及DEH按钮, 如此可以方便管理员进行操作, 同时还可以降低系统故障, 并确保当存在于电机组的分散控制系统发生故障时, 可以实现自动工作, 从而确保机组的安全稳定。

2.3.2 视频网络系统

视频网络系统在对火电厂的有效监控方面具有重要作用, 对火电厂的有效经营也具有重要的实用价值。视频网络系统可以对火电厂进行全面监控, 特别是对无人看守以及危险区域可以进行有效监控。视频网络系统的监控手段主要是以辅助系统的通信接口为基础, 通过与厂级的管理信息系统连接, 实现对火电厂整个区域的监控, 进而促进整个火电厂信息的综合管理的实现。

2.3.3 在线监控系统

在线监控系统主要用于监督火电厂的电力、设备等运行情况以及生产状况。当火电厂产生异常, 在线监控系统可以自动发出提示, 并将报告输出。一般来讲, 在线监控系统主要包括厂级实时监控、信息管理系统等, 主要监控手段在于将数据接口与控制器相连, 主要目的在于实现数据共享, 确保火电厂安全运行。

2.3.4 辅助控制系统

为确保热工自动控制可以正常运转, 辅助控制系统极为重要, 其可以实现在无人控制条件热工自动控制系统的正常运作。一般来讲, 辅助控制系统实现无人控制条件下的热工自动控制系统正常运作的主要手段在于:基于可控编程器, 实现系统自动控制, 与数据交换机相结合, 实现与其他数据接口相连, 从而确保系统的正常运转, 也可以确保数据的综合传输高效进行, 最后经由中央控制室, 实现热工自动控制系统的几种监控, 并确保在无人控制条件下, 实现系统的正常运转。

3 提高火电厂热工自动控制可靠性的策略

为实现供电系统的可靠运行, 提高电能质量并满足电量需求, 提高火电厂热工自动控制可靠性极为重要。近年来, 为了提高火电厂热工自动控制系统的可靠性, 火电厂对热工自动控制进行不断改进, 主要表现在:合理利用APS技术、集中配置单元机组、优化过程控制软件、智能化控制单元机组、提升火电厂辅助控制系统的应用程度。下面进行具体分析:

3.1 合理利用APS技术

APS技术在火电厂热工自动控制系统中具有重要作用, 其属于控制机组工作顺序的系统, 可以依据CPU负载情况, 自动调整CPU的供电数据。APS技术对于实现火电厂自动化控制至关重要, 其可以实现无人或者是仅有少量人数条件下, 实现整台机组的自动运转。此种模式的优点在于:优化火电厂机组控制的顺序, 显著增强机组的运行效率, 同时还可以降低工作人员的工作强度, 节约成本;此外APS技术还可以充分发挥技术优势, 降低在系统运行过程中人工造成的干扰, 可以有效提高系统的自动化程度, 从而显著增强火电厂热工自动控制可靠性和安全性。

3.2 单元机组集中配置

通常情况下, 在火电厂中, 一个控制系统包括一个单元机组或者是两个机组共同使用, 这种方法往往造成监控设备支出提高, 增强成本, 同时监控系统的分散状态, 使其无法实现统一管理。近年来, 我国技术不断增强与完善, 火电厂可以通过设置电子室模式, 对多个单元机组进行控制;另一方面, 用电需求不断增多, 装机容量持续增加, 基于全火电厂单元机组相结合的大型控制室也逐渐提高。这种发展模式促使单元机组开始朝着集中配置角度发展, 但在实际操作过程中, 不同火电厂的生产程序可以存在差别, 因而这不利于形成完全统一的大型控制室。因此, 在具体使用过程中, 应与实际相结合, 尽可能采用集中配置模式, 如此可以有效降低设备成本, 可以增强工作效率。

3.3 过程控制软件优化

近年来, 我国核电行业飞速发展, 这使得火电厂的市场竞争日益加剧。火电厂如果想在激烈的竞争中处于有利地位, 则必须对火电厂热工自动控制可靠性进行提高, 如此, 才可以增加火电厂在整体运营过程中所需的经济性、安全性、稳定性, 增强企业的市场竞争力。对火电厂来讲, 在平常运营过程中, 许多控制系统都含有较多的软件, 这个管理造成了极大困难, 从一定程度来讲, 会降低火电厂热工自动控制系统的整体质量以及调节水平。基于此, 优化过程控制软件至关重要。对于火电厂监控设备的选择必须经过:首先全面深入分析那些区域存在危险操作程序, 并对重要机械设备的运作情况进行成分了解, 最终挑选出较为合适的数字视频网络软件。

对于软件的安装, 必须基于人员排班情况进行, 科学增加软件数量, 并确保所有火电厂的所有程度都可以进行实时监控。另一方面, 我国可以以通信接口模式为基础, 将视频网络软件与电厂信息管理系统连接, 如此, 方可科学有效的进行电厂资料、数据以及信息的管理。此外, 还要对软件的日常运行进行监控, 当发现异常情况, 立刻组织人员进行相关研究与调整, 并确保软件一直工作在最佳状态。

3.4 单元机组的智能化控制

智能化控制既是目前自动控制的主要发展趋势, 也是未来研究的热点与重点。一般情况下, 传统的火电厂单元机组均以分散控制系统作为手段, 此种模式可以显著增强火电厂单元机组的监控效果, 但其还不具有较高的智能化水平。近年来, 电子技术的不断发展与完善, 计算机被广泛应用于多个行业以及领域, 这为自动控制系统快速发展提供了前提条件, 并产生了很多新型智能产品, 譬如智能软件、微型控制器等。自动控制系统的智能化, 促使自动控制系统使用更加方便与灵活, 并可以降低火电厂成本, 从而对火电厂的经济与社会效益都产生极大影响。此外, 在火电厂热工自动控制系统中使用智能化系统, 可以很好的预防人工因素造成的偏差和事故, 可以显著增强火电厂热工自动控制系统的可靠性。

3.5 提升火电厂辅助控制系统的应用程度

为提高火电厂热工自动控制的应用程度, 必须对相关管理进行业务培训, 提高其控制能力以及管理能力, 提升他们的业务素质。基于辅助控制系统的火电厂热工自动控制系统, 既可以提升热工自动控制系统的可靠性, 也可以全面提升和推广辅助生产车间, 从而显著提高电力效益。但不同车间设备, 具有不同的辅助控制系统, 同时还要有不同的借口通信协议。如此可以有效的进行设备通信协议与物理接口之间的关系与数据转换, 确保系统正常运转, 促使工作人员进行安全操作, 并确保接口与协议之间安全运行。

4 结论

近年来, 国民经济不断发展, 电力需求日益提高, 对电能质量的要求也不断增强。火电厂热工自动控制系统不仅为火电厂的发展提供有力的技术支持, 对于提高电能质量也至关重要。在火电厂运营中, 热工自动控制系统处于核心地位。提高火电厂热工自动控制可靠性已成为火电厂攻关的核心问题。基于此, 本文对火电厂热工自动控制的可靠性进行分析。文章首先对火电厂热工自动控制系统进行概述, 包括其基本概念和组成;在此基础上, 文章对火电厂热工自动控制可靠性的提高提出对策。希望通过本文对火电厂热工自动控制可靠性分析, 相关人员进行火电厂研究提供借鉴与参考。

参考文献

[1]李麟, 王健.火电厂热工自动化设计中节能减排分析[J].江苏电机工程, 2010, 24 (1) :942~943.

[2]俞刚, 胡伯勇, 金冯梁.基于本质安全的大型火电机组热控设备可靠性管理[J].电力技术, 2010, 5 (4) :55~57.

[3]李海龙, 刘海波.火电厂热工保护系统可靠性分析[J].中国新技术新产品, 2010, 4 (19) :2~73.

[4]何修年.山东邹县发电厂提高热工保护系统可靠性的策略[J].科技信息, 2010 (10) .

[5]薛志斌, 等.先进控制策略在电厂热工过程控制中的应用[J].青海电力, 2000 (1) :37~46.

[6]葛威, 靖宇翔, 葛晓鸣.浅谈如何提高火电厂热控系统的可靠性[J].华北电力技术, 2010, 9 (10) :49~50.

电厂热工智能控制 篇10

一、模糊控制与普通PID控制结合

模糊控制和普通PID控制两者优点的结合, 可有效解决控制器整定不良和控制系统性能低下的问题, 保证大规模工业生产的需要。

(一) 模糊-PID复合控制。

模糊-PID复合控制由以下结构复合而成:Mamdani型模糊控制器和P、I、PI或PID控制信号的选用。因为系统都会出现或多或少的偏差, 所以我们采用的方法是:运用多个控制组合控制系统的各种功能, 通过不同功能之间的切换来解决单一控制的弊病。这需要进行逻辑电路的设计, 在设计逻辑电路的时候, 需要注意不同控制切换的串扰问题, 具体的设计图如图1。

(二) 模糊PID控制器。

模糊PID控制器通过知识库和模糊推理作用推出控制信号, 具有一系列的提示规则组成和普通PID控制器在结构上相同, 都是先输入最后输出, 控制器的结构在相同的控制器上是相同的, 他们也有着相同的非线性特征。PD型模糊控制器、PI型模糊控制器和模糊PID控制器都属于模糊PID控制器, 只是他们的输入输出方式不尽相同, 下面主要介绍PD型模糊控制器。

PD型模糊控制器输入程序为系统误差e和误差变化率δ, 输出为控制量u, 它的主要优点是迅速获得一定的动态响应, 缺点是在稳定状态的情况下会出现误差或者数据震荡, 通过积分的运用和比例积分的运用可以有效改变这样的局面。

(三) 神经网络与普通PID控制结合。

神经网络的参数自适应PID控制器参数自适应PID控制器指的是在神经网络系统中进行控制信号的各种调试, 反复切换测试, 直到找到最为合适的P, I, D之间的参数转换。模糊-神经建模方式可以鉴定给定增益、相位裕度和PID控制器参数存在的联系, 根据给定增益和相位裕度的模糊神经网络的变化进行PID控制器参数的调试, 运用的数学逻辑是函数映射能力, 它的适用范围主要是多变量控制系统。

神经网络自适应PID控制器分为两种, 本文主要介绍单神经元模型构造PID控制器。它的神经元输入程序为误差、误差累加和误差变化率, PID控制器的比例、积分、微分增益与权系数一一对照。随着控制对象和周围环境的变化, 我们要遵从控制系统的性能指标、学习算法, 对神经网络控制器的权系数进行相应的改变。神经网络自适应PID控制器属于单神经元自适应PID控制器, 它通过和预测控制的配合使用, 大大增强自身的适应性和抗干扰能力, 完成纯滞后系统的自适应控制。

二、智能PID控制器在热力工程过程控制的应用

(一) 过热汽温系统。

随着控制器运行状态的改变, 具有惯性和时滞的过热汽温系统的动态特性也要相应改变。研究表明, 这些控制器对过热汽温控制系统的性能和控制能力有很大帮助, 也提升控制系统的适应性。模糊控制与专家自整定串级PID控制两种方法的使用能够有效进行二级减温水的相关调控, 具体方法如下:当主汽温偏差大的情况, 我们可以快速给出相应的控制量进行模糊控制, 抑制部分干扰, 提高系统的响应速度;主汽温偏差小的情况, 专家就会自己整定相应PID, 检测偏差噪声范围来整定PID参数的大小, 提高控制器的控制精度、稳定性。研究表明:作为另外一种再热汽温的模糊控制方法, 其能更好地适应生产要求, 具有较强的控制精度, 这种方式被运用在DCS的软件组态上。

(二) 单元机组负荷控制系统。

由于非线性、时变性、不确定性是单元机组负荷控制系统最重要的特征, 它具有很多的变量, 因此无法建立很好的数学模型, 所以没有加入智能系统的PID控制器对其产生的效果很差。从神经元的学习特性、火电单元机组负荷控制系统控制对象的特征, 研发出两种控制系统:炉跟机和机跟炉的自适应神经元模型的负荷控制系统。实验研究表明, 学习参数能够迅速收敛至平衡值, 控制品质均为上乘。非模型控制的模糊逻辑算法和神经元控制两者合二为一, 进行单元机组负荷的相关控制, 能够达到很好的适应效果。

(三) 锅炉水位系统。

锅炉水位系统具有以下特征:生产过程中一定会存在延迟性、参数还会与之随时改变, “虚假水位”现象严重。建立数学模型、设置PID参数的普通三冲量控制系统对于这种情况的应对较差, 机组改变运行状况的时候达不到理想的效果。因此我们设计出PI+D智能PID控制器, 通过模糊规则调整锅炉水位参数的变化, 并且在带冲击负荷的75 t/h循环流化床锅炉的汽包水位控制中投入使用, 达到了设定的预期效果。

总的来说, 智能PID控制器目前只通过理论的探索和仿真实验进行相关的研究, 并没有大面积投入电厂热力工程过程控制系统的使用中。通过相关的理论发现, 智能PID控制器具备相关的控制技术和水平, 能够有效提高热力工程自动化水准和企业的生产效率, 未来一定会在热力工程过程控制系统发挥巨大的作用, 而且已经有很多的分散控制系统 (DCS) 厂商进行着智能控制系统模块的研发, 有不少已经投入使用, 智能PID控制器的投产已经达到成熟的状态。

三、结语

智能PID控制器通过人为的操作, 可以实现自动控制和决策, 除具有普通PID控制器全部特征以外, 其还能自动控制自己的学习能力, 甚至拓展自我的能力, 从而处理很多突发的状况。这对于电厂热力工程过程控制系统PID控制器的普及具有积极的意义, 是目前需要研究的方向。

摘要：普通的PID控制器加上智能控制技术就组成智能PID控制器, 本文主要讲解模糊控制、神经网络、普通的PID控制器的基本原理, 以及它们是如何进行工作的。之后就智能PID控制器在电厂热力工程过程控制的应用前景进行理论与实际的研究, 验证智能PID控制器对于电厂热力工程过程控制具有重要作用。

关键词：PID控制器,智能控制,模糊控制,神经网络,电厂热力

参考文献

[1]刘毅男, 李述清, 张胜修, 周帅伟.航空发动机闭环增益成形PID控制器设计研究[J].电光与控制, 2011, 11

[2]郝超, 徐志成.GLBest-PSO算法在热力工程过程模型参数辨识中的应用[J].电工电能新技术, 2012, 2

热工控制系统DCS技改问题探讨 篇11

【关键词】热控；DCS；升级控制

1.概述

1.1主要功能

某电厂125MW机组#1机DCS分散控制系统采用美国利诺公司生产的MAX1000系统，主要配置功能是：

（a）DAS（数据采集系统）。

（b）CCS（模拟量控制系统）。

1.2 MAX1000分散控制系统包括设备

（a）十个分布式处理单元（DPU）和多个输入/输出设备（I/O）用于对实际过程进行监视和控制。

（b）两个MAX1000产品目录号525实时处理器（RTP）和RPU接口并从RPU处收集数据。

（c）一个MAX1000产品目录号526应用处理器（AP）用于数据库和控制组态。

（d）三个MAX1000产品目录号527图形处理器（GP）用于产生和观察图形，操作和监视生产过程。

（e）环形网络及OEI接口装置。

（f）MAX1000分散控制系统构成图。

2.存在的问题

MAX-1000系统，版本是E版。使用到现在已有10年有余的时间时间，设备老化严重，部分设备已无备品。GP经常死机，经常发生重启死机，这在机组运行中无疑增加了运行安全隐患，GP属于老工控机，其微机的硬件配置无法在市场上购买，系统的WIN95系统处理能力差，运行不稳定，GP工控机损坏后恢复难度大。网络故障，包括光纤网和以太网通讯状态经常故障。每班必须两次调出系统画面检查系统工作状态，以保证网络正常。平时运行中经常对网络的同轴电缆接头及其网卡进行维护，OEI及其光纤使用时间长也经常发生故障。

应用处理器AP（工程师站）使用UNIX系统，该系统已经无法兼容新系统，掌握人员难度大，该系统在命令系统等与常规系统均有较大区别。AP内进行组态、调试已经不满足现实需求，系统、工程备份需用磁带机进行，这些老化的设备无法在市场获得，其工控机硬件同样GP状况一样存在问题，无法更换检修。

3.改造的措施及施工

3.1 DCS系统结构

MAX1000+PLUS系统结构由远程处理单元（RPU）、工作站（Work Station）、冗余的10M/100Mbps快速切换型以太网、智能切换开关（switch HUB）构成。

3.2系统工作站部分

a.拆除原锅炉汽机及DCS控制室工作站机柜中MAX1000的3台GP，1台AP，2台RTP，拆除原数据采集系统IDAS工控机1台。

b.在原锅炉汽机工作站机柜中安装maxDNA的3台操作员站，原数据采集系统IDAS操作台安装1台台操作员站；DCS控制内安装1台工程师站，1台历史站，1台LINK站，1台SIS站。

3.3系统网络部分

a.在原工作站机柜中安装冗余通讯交换机2台。

b.连接相应的网络预制电缆，包括DPU到交换机、交换机至各操作员站、历史站等网络连接网线。

3.4控制机柜部分

a.拆除原控制机柜内MAX1000E.3版本的DPU，新装增加送、引风机变频的机柜卡件。

b.在原来控制机柜内安装maxDNA的新系列DPU。

3.5系统软件及组态工作

a.新装各操作员站的操作系统，按maxDNA的系统软件重新组态125MW机组#1机的工程应用软件。

b.现场安装新的maxDNA系统软件和应用软件，并进行调试。，回收美卓公司原机组MAX1000的硬件狗，包括3只GP，1只AP的硬件狗。

c.将数采系统经过数采控制器接入lingk工控机，由DCS系统内虚拟DPU进行组态显示和报警等功能。

d.将送引风机变频系统纳入DCS控制。

3.6遗留问题

因原来系统设计及现场控制盘台问题，机组在硬件上没有彻底进行改造，只是对原有DCS硬件及软件进行升级。因此机组的原有的硬手操回路，原始的控制盘上的M/A操作器；原始的外回路逻辑判断（包括电器回路判断）；原始回路的FSSS系统等，在这次升级中保留原始状态，均没有引入DCS控制。

DCS硬件部分，受限费用及机柜，考虑实际使用情况，没有进行更换老的I/O卡件。

3.7调试情况

调试中，上位机网络调试与DPU通讯因版本原因，厂家调试时间较长，最后通过重新修改原配置的通讯程序完成通讯；LINK与数采通讯的问题匹配通过数采通控制器完成；不能实现DPU之间的冗余以及不能与下层部分I/O卡件采集数据均在调试中出现，集中体现是DPU内设置不正确和I/O卡件接触不良造成该现象。调试中因组态参数不当，造成部分流量参数显示有误，通过组态更改达到目的。

4.改造效果

此次升级改造，硬件将DPU版本由原来的DPU 4E版本升级为DPU4F版本。操作员站操作系统升级为WINXP系统；组态软件改造为maxTOOLS4E，版本MaxDNA3.5；图形组态器Graphical Configurator；图形用户界面软件maxVUE；历史数据和报表包软件maxSTORIAN；还包含有丰富工具软件（报警、记录、诊断等）、Security安全软件、SBP Wrapper Calculation背板软件等。

改造后的操作员站MAXSTATION人-机接口，解决了老DCS系统操作员站死机、无硬件更换的问题，解决了运行人员可靠的与DCS系统接口、保证机组安全。

数据通讯系统改造为MAXNET数据通讯系统，星型网络故障比环形网络故障容易处理，网络更加可靠实用，解决老DCS网络OEI光电转换装置、网络故障引起操作员站死机的问题和网络故障。

改造后的DPU4F版本，使设备的可靠性得到了提高。该DPU4F版本的DPU无需风扇、不会受散热不良的影响其DPU的工作，解决了原来DPU风扇故障导致DPU散热不良而导致DPU故障、死机的问题。DPU无需电池，使用存储卡进行下装程序的保存，增加设备的稳定可靠性，解决了因老DPU电池失效带来程序因电源切换等原因造成的程序丢失。新DPU4F取消了插针，使得DPU4F通讯只靠总线通讯，简化安装方式，安装方便，接触可靠，解决老DPU插针加总线的安装方式带来的一系列故障、及不方便、也容易损坏插针和接触不良带来的故障。

操作员站操作系统升级为WINXP系统，使得系统运行比原来win95系统更加可靠稳定。增加了一台操作员站，保证了运行人员有足够的操作监视平台，保障了安全。

升级后的DCS系统组态软件方便、填表式的组态方式容易上手，在设备的可靠性和安全性上得到了提高。硬件上有利于备品备件的订购，方便维护，增加了一台操作员站，方便了运行人员的操作。

升级后完善的报警、SOE记录、历史趋势等功能保证了机组运行的需求，解决了原始SOE、历史趋势记录时间较短（有时30分钟SOE记录就刷新掉）无法及时保存的难题。

总体上，此次升级改造，解决了老MAX1000系统的软件、硬件问题，确保了机组的的安全运行。

5.结束语

此次DCS升级为MAX100+PLUS系统，提高机组的安全与稳定性，解决机组DCS控制系统的配件问题，方便维护。为金沙另外2台机组MAX1000系统的升级提供参考依据，同时也为其它采用MAX系统的电厂升级使用新MAXDPU4F版本的DPU提供参考和依据，降低因DPU故障带来机组不安全运行的风险。 [科]

【参考文献】

电厂热工智能控制 篇12

电厂热工自动化技术作为提高运行经济效益、确保设备安全、有效降低劳动强度、改善劳动条件的技术措施, 其重要性不言而喻。随着时代的进步与科技的发展, 电力系统的复杂性越来越高。为了提高电力系统的经济性与安全性, 业界众多学者对电厂热工控制技术进行了研究探讨。本文根据先前的研究成果, 归纳总结出预测控制技术的基本原理, 并探讨该技术在电厂热工过程中的应用效果及其未来的研究方向。

1 预测控制技术基本原理

MPC算法出现于20世纪70年代, 经过多年的发展, 在应用中取得了较好的效果, 并且出现了众多理论, 诸如有约束的MPC算法以及非线性的MPC算法等。虽然MPC算法种类繁多, 但一般包含模型预测、反馈矫正以及滚动优化3个关键要素。预测控制技术在实际应用中能否成功, 也取决于这3个关键要素。预测控制系统典型结构如图1所示。

ω—设定值yr (k) —参考轨迹u (k) —控制规律y (k) —系统输出yp (k) —预测输出e (k) —预测误差ym (k) —模型输出

预测控制技术是一种建立在模型以及优化基础之上的控制技术, 具有其他控制算法所不具有的特点: (1) 对模型的精确度依赖性不高, 因此建模简便; (2) 利用滚动优化的策略; (3) 采用非最小化描述的模型; (4) 算法容易推广, 可以处理的变量较多, 从而实现对多个目标的优化; (5) 具有优良的动态控制效果。

2 预测控制技术在电厂热工过程中的应用

2.1 过热汽温控制

一般来说, 火电厂锅炉蒸汽温度控制以改变减温水量作为手段。因为大惯性、大延迟以及时变性的特点, 再加上该过程的动态特性会因为运行工况的变化作出相应的改变, 因此人们往往在过热汽温控制中运用各种先进控制措施, 如预测控制和神经网络PID控制等。业内众多专家就预测控制在过热过程中的应用进行研究, 提出了建立在变结构基础上的MPC算法, 并综合反馈控制以及最优控制, 研究出新型的最优预测控制技术等。

2.2 单元机组负荷控制

作为参数慢时变、非线性与大惯性并存的多变量系统, 电厂锅炉的汽机发电单元当遭遇大范围的负荷改变时, 就会出现协调控制系统运行缓慢的情况, 因此需要采用模型预测控制技术。基于控制输入受到的约束问题, 很多学者在单元机组的负荷控制研究中引入了多变量约束MPC算法, 为过程的实现提供了可能。该算法具有操作简单、控制能力良好以及在线计算量小的优点。此外, 还有学者综合了模糊控制与预测控制技术, 研发出模糊预测控制器, 这为消除非线性以及大时滞的不良影响提供了有效的方法与途径。

2.3 主蒸汽压力控制

衡量蒸汽品质的其中一个指标就是主蒸汽压力, 如果汽压的波动幅度大, 汽轮机组和锅炉的运行将受到影响。而影响汽压扰动的主要因素包括燃料量的扰动以及汽轮机组的汽量扰动。所以, 为了确保汽轮机组和锅炉在既安全又经济的状况下运行, 就必须控制好蒸汽压力品质。因此, 连续时间广义预测控制技术就被运用到电厂锅炉汽机系统的汽压控制过程中, 这种预测技术相对于普通技术来说具有明显的优越性。此外, 也可以利用阶梯式控制技术对锅炉主蒸汽压力进行广义预测控制。

2.4 锅炉水位控制

通常来说, 锅炉水位系统的变化具有变参数、纯延迟的特点, 还会出现虚假水位的状况。如果采用常规的控制系统, 结果一般并不理想。因此, 可以在汽包水位系统中运用阶梯式广义预测控制技术, 其不但可以提高控制精度, 而且可以减缓调节器的输出波动。有其他学者提出使用汽包水位MPC预测技术。实验证明, 这种技术比常规控制方案更加理想, 控制效果长期有效。

2.5 制粉系统控制

磨煤机制粉系统在实现自动控制时往往会受到大时滞、大惯性以及多变量强耦合和时变性等因素的影响。因此, 为了实现该系统的自动控制, 必须消除上述因素对磨煤机制粉系统的影响。于是有学者提出了建立神经网络预测模型, 并将其运用于制粉系统球磨机。实验证明, 该技术方法抗干扰能力非常强, 且具有较强的鲁棒性。

2.6 锅炉燃烧系统控制

受煤的质量、变量间的耦合性、时滞性与燃烧稳定性等因素影响, 锅炉燃烧系统可以被视为一个不断波动、不稳定的复杂系统。所以当使用常规控制方法进行控制时, 如果因为锅炉的燃烧率不能精确测量计算, 那么这种控制方法效果并不好。虽然业界众多学者提出了许多关于锅炉控制的方法, 但仅仅处于理论阶段, 无法应用到实际中。因此出现了在锅炉燃烧系统中加入预报误差校正的技术, 进而弥补了DMC中存在的缺陷, 经验证效果良好。

3 预测控制技术的未来研究方向

经过多年的发展, MPC算法在理论上的发展已经进入成熟阶段, 种类繁多, 并且在实际工程应用中也取得了一些成果。但是不能否认, MPC算法还有一些瑕疵存在, 一些理论与实际应用并不能完美结合。因此, 在今后的研究开发与应用上还需要注意一些问题, 具体包括以下几方面:

3.1 分析MPC技术的鲁棒性与稳定性

从MPC技术出现至今, 其理论与应用发展相对完善, 但是对于其系统鲁棒性与稳定性的研究并没有取得很大进展, 具体表现为:首先, 缺少通用参数设计的选择标准;其次, 研究分析并没有达到可以定量的地步。所以, 今后的基本研究方向为分析MPC技术的稳定性以及鲁棒性。

3.2 探讨研究新的预测控制技术

虽然MPC算法已经较为成熟, 但是预测控制的应用不能仅停留在对已有算法的改进领域内, 还需要根据不断涌现的理论, 研究出新的MPC算法。众所周知, MPC算法有模型预测、反馈矫正以及滚动优化3个关键要素, 因此要突破旧有的MPC算法框架, 就需要在这3个要素上进行研究、突破。因此可以考虑把其他一些先进成熟的控制技术与MPC现有的理论有机结合, 或者将能解决MPC上难解问题的理论技术与其他控制技术相结合, 比如在MPC算法中加入模糊控制、神经网络、模糊神经网络以及灰色理论等技术理论, 在此基础上不断地探讨研究, 从而推动新的预测控制技术出现。其中, 在电厂热工过程中进行多层智能预测控制是一个热门的发展领域。

3.3 重视理论的实际应用与高性能软件的开发

虽然预测控制理论成熟, 但是有关电厂热工过程中的预测控制技术应用还较少, 基本上多属于理论阶段或试验阶段。此外, 我国目前预测控制的相关软件开发还相对较少, 和发达国家相比显得落后。因此, 重视理论应用与高性能软件的开发意义非凡, 不但能促进我国电厂热工控制技术的不断发展, 还将拥有广阔的产业与市场前景。所以, 加强理论应用和软件开发也是我国预测控制技术未来的重要发展方向。

4 结语

综上所述, 因为延迟与惯性过大, 并且具有耦合性、不确定性与时变性的特点, 热工过程对象的动态性无法通过建立精确数学模型的方式进行研究与控制, 所以, 现阶段基本上都是采取MPC和其他组合算法进行控制, 这在实践中已经取得了一定的成功。虽然到目前为止, 该理论在实际应用中还存在一些瑕疵, 有待进一步研究完善, 但是我们不能否认MPC算法具有广阔的应用前景。

摘要：阐述了预测控制技术的基本原理, 并对其在电厂热工过程中的应用情况及未来研究方向进行了分析与总结。

关键词：预测控制技术,MPC算法,电厂热工过程

参考文献

[1]窦春霞.基于混沌神经网络模型的模糊预测控制及应用[J].系统仿真学报, 2011 (10)

[2]赵长祥, 徐治皋.锅炉汽包水位预测监控[J].热力发电, 2003 (11)

[3]薛美盛, 孙德敏, 吴刚.火电厂锅炉主蒸汽压力的阶梯式广义预测控制[J].中国科学技术大学学报, 2002 (6)