（中电投珠海横琴热电有限公司 519031）
摘要：智能控制具有学习功能、适应功能、自组织功能和优化能力，在过程控制和机器人控制中均取得了广泛应用，将其应用在电厂热工自动化中具有重要意义。本文首先对智能控制技术的主要方法进行简要阐述，然后结合相关案例，对智能控制在电厂热工自动化中的应用表现和应用方法进行研究。
关键词：智能控制；电厂热工自动化；模糊控制
一、智能控制技术主要方法
电力行业的快速发展让众多电力企业对电厂自动化水平与智能控制要求得到提升，应用智能控制技术是电厂未来发展的必然手段。现阶段，智能控制技术的主要方法可以分为三类：（1）模糊控制。模糊控制主要指的是利用模糊控制器，和模糊的语言与规则、和推理类似的方法对控制对象模糊模型系统性能指标与动态性进行描述，进而达到控制目的，此种技术的使用需要工作人员具有一定经验。模糊控制方法中使用最为广泛的为最大最小算子方法，如果在论域X上，具有A和B两个不同模糊几何，那么模糊集合A、B交集隶属函数为几何A、B隶属函数最小值，两个模糊集合并集为最大值。（2）专家控制。专家控制主要指的是利用专家理论技术与控制技术结合，对专家智能进行模仿，让控制系统得以实现。（3）神经控制。神经控制就是神经网络控制，利用神经网络供给可以对相对复杂的非线性对象进行精确描述，可以让其对计算进行优化，对故障进行诊断，在应用此种智能控制技术时，需要做好建模工作[1]。
二、智能控制在电厂热工自动化中的实际应用
（一）汽包锅炉燃烧控制中的应用
智能控制是电厂热工自动化技术应用与正常运行的保障，在汽包锅炉的燃烧控制当中，模糊控制会起到自动控制气压的作用，在汽包锅炉正常运行中，模糊控制可以让气压更为稳定，可以让燃烧效率得到提升，让失误大幅减少，让操作安全性得到有效保证，进而让经济效益得到提升。在控制汽包锅炉燃烧工作时，需要针对对象特征，对多种其他因素的影响进行考虑，并对多种影响予以解决，让对压力与温度的转却控制得以实现，让汽包锅炉的燃烧更为彻底，进而使得热效率得到提升，让能源资源得到有效节省。模糊控制原理为图1所示。
图 1 模糊控制原理图
结合图1，在模糊控制原理中，包含了控制规律、执行机构和控制对象，模糊控制器是其核心部分，其理论工具为数学模型，硬件基础为计算机。以我国某个汽包锅炉燃烧中模糊控制的实际应用为例，在该案例中，使用了MATLAB工具，利用这一工具中的Simulink模块，可以让仿真研究、动态系统建模与图像分析功能得到集成，利用此种工具建设而成的模糊控制系统，可以依照水位变量大小与水位变化、极性改变，来控制电动机的运转方向和运转效率，进而让伺服电机控制给水目的得以实现。该系统模糊控制规则在FUZZY中进行设置实现。在实际应用中，发现其具有高效且准确的优点。在对模糊控制器进行设计时，首先需要对控制器输入量与输出量进行明确，需要对控制系统偏差变化率、偏差以及控制量变化按照等级进行划分，一般情况下，会采用“正中（PM）”“正大（PB）”等形式语句进行表达，在设置完相应规则之后，需要在FIS编辑器界面上添加Variable，让其成为二维模糊推理系统，之后在隶属函数编辑器中，对输入变量E与EC进行编辑，在该系统中，输出变量为output类型，在Rule编辑器中，编入多条规则，利用此规则进行观察，最后采用Surface曲面观察期可以对模糊控制输入输出推理关系曲面进行查看。智能控制技术与传统PID控制各有所长，在汽包锅炉燃烧控制中，不能完全摒弃传统PID技术，需要让二者进行有效结合与互补。
（二）汽轮机电液控制中的应用
在汽轮机电液控制中，智能控制采用模糊控制的方法可以得到广泛应用，其具体功能体现为三个方面：（1）负荷控制方面。应用模糊控制方法，可以让并网之后机组负荷得到自动控制。（2）转速控制方面。这种转速控制主要指的是对并网之前的机组转速进行自动控制。（3）阀门管理方面。阀门管理功能主要是对负荷控制控制、转速控制的保障。汽轮机的输入量为热量，对阀门进行管理可以对锅炉内气压予以控制。三种功能之间具有相互依存的特点，因此，为让汽轮机自动控制处于最佳状态，需要做好三个方面的协调工作。以一种汽轮机电液控制系统为例，该系统主要由DEH控制系统、汽轮机监测仪表与危急遮断系统组成，在DEH控制器中，包含了控制处理器、传输数据通道以及人机接口等，在保护功能方面，包含了危急遮断保护和机械超速保护，在危急遮断保护系统中，包含了ETS控制器、机械危急遮断器和隔膜阀以及停机电磁阀组。对于电厂热工的平稳运行起到一定保障作用，同时，该系统可以对汽轮机的数据进行采集与处理，可以提供数据的趋势变化曲线与历史数据，为检查工作提供一定方便[2]。
（三）电厂一次调频技术中的应用
电网会因为负荷变动而产生周波变化，如在利用锅炉蓄能时，依照电网频率变化情况，就可以对机组协调控制系统和汽轮机调节系统进行合理利用，可以自动变化调门的开度，可以让发电机功率得到自动改变。让发电机功率与电网负荷可以相互适应，进而让电网负荷变化需要得到满足，此种技术可以称之为一次调频技术。对电网稳定进行维护、对单元机组运行进行维持是一次调频技术最为主要的作用，如果发电机组产生问题，那么利用锅炉蓄热，发电机可以进行迅速响应，让负荷差距降低，让电网工作频率更为稳定。因此，监视电网频率参数工作具有重要性。在神经网络学习波形过程当中，并不需要具有较高难度的专业知识，不需要具有多年丰富的工作经验，就可以完成模糊控制器的组成工作，模糊控制器系统运用了两个温差来反向传递的学习型神经网络。
以某种燃气轮机神经网络为例，该神经网络为静态网络，利用BP神经网络方法，可将其分为三层结构，即输入层、隐含层与输出层，同层之间没有影响。这种神经网络利用误差反向传播可以对各层连接权值进行修正，燃气轮机的输入与输出量较大，如输入参数就包含了环境湿度、燃料量以及空气湿度等，输出参数就包含了排气温度、功率、转速以及空气流量等，在Matlab环境下，对其进行训练，设置5个神经元在隐含层中，最后发现训练完成后神经网络训练值和输出偏差在0.1%之内，效果较好。与此同时，为让控制精确度得到保障，还添加了PI反馈环节，让其发挥出辅助调节功能。
结论
综上所述，智能控制技术在汽包锅炉燃烧控制、汽轮机电液控制中和电厂一次调频技术中均得到了较为广泛的应用，这对于当前电厂热工自动化中普遍存在的问题具有较好的解决效果，可以让电厂自动化水平得到进一步提高，进而促进我国电力事业的进一步发展。
参考文献
[1]曹东.智能控制在电厂热工自动化中的应用分析[J].科技传播,2016,805:192+198.
[2]许洪滨.智能控制在电厂热工自动化中的应用分析[J].科技经济导刊,2017,18:23+20.
论文作者:欧阳辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/16
标签：模糊论文; 电厂论文; 汽包论文; 智能控制论文; 神经网络论文; 技术论文; 锅炉论文; 《电力设备》2017年第31期论文;