摘要：信息技术革命浪潮的掀起促进了各个领域的变革，给人们的生活带来了巨大变化。我国计算机水平的不断提高为智能控制技术的研究提供了技术支持，使得电厂热工自动化的实现不再是梦想。即使我国对于智能控制技术的理论研究相对于国外还比较落后，但在国家科技战略的推动下，智能控制技术的发展只会越来越好。智能控制技术在电厂中的应用，促进了电厂自动化的实现，满足了新时代下人们的新需求，大大提升了电厂的生产效率。本文主要对智能控制在电厂热工自动化中的应用进行探讨。
关键词：电厂热工；智能控制；应用方向
引言
热工自动化技术的应用在降低成本，增加收入，提高企业竞争力，甚至促进健康有效的经济发展方面发挥着重要作用。为了实现更加安全、高效、清洁、低碳、灵活的生产目标。我国需要继续在智能发电科研领域开拓创新，加深产学研深度合作，大力推进。
1、智能控制的发展过程以及应用内容
智能控制这一概念最早是在国外被提出的，其发展历史已有几十年。关于智能控制的理论研究在国外已经越来越健全，尤其是在电力行业，已取得了重大突破。智能控制技术在电力行业主要是应用在电厂热工方面，顺应了现代电厂热工的技术要求。随着时代的进步，未来电厂热工的发展趋势向自动化、智能化发展。要实现这一转变，需要依靠智能控制技术，而在未来这也是我国电厂热工的研究方向。智能控制技术在我国起步比较晚，为了跟上时代的脚步，需在未来把电厂热工的发展方向放在智能控制技术的实现上。智能控制技术对我国来说是一个全新的领域，在探究该技术在电厂热工中的应用时，需要将其与我国电厂热工的实际发展情况相结合，只有做到理论与实践的结合，才能更好地促进电厂热工的自动化的实现。将智能控制技术的理论与电厂热工的实际环境相结合一方面是因为电厂热工要实现自动化，有一系列复杂的工作程序，另一方面则是因为智能控制技术针对电厂热工自动化的实践应有一定的灵活性。
2、电厂热工自动化设备及系统简介
发电厂通过采取完整的检测、控制、自动化系统等集中控制方式，以确保发电机组及其辅助系统安全、可靠、经济运行。通常炉、机、电及全厂辅助车间均采用集控运行，集控运行一般采用两机一控的控制方式。控制方式可以根据机组实际进行组合选用，现介绍一种通用方式，以此说明电厂热动控制基本情况。
2.1机组级自动化水平
单元机组控制采用以微处理器为基础的分散控制系统（DCS）实现，主要包括数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、炉膛安全监视及燃烧器管理系统（BMS）、旁路控制系统（BYPASS）和电气控制系统（包括厂用电、发变组）等。机组DCS 的人机接口采用操作员站及大屏幕液晶显示器，作为机组的监控中心。控制台上布置DCS 系统操作员站及少量的紧急事故停车按钮。机组DCS 控制系统由电厂工程师站或操作员站对整台机组进行综合控制，其他相关的自动控制系统、联锁装置、远方控制操作、报警系统和工业视频监视等均在显示器上按照各种运行方式控制完成其动作和要求，机组将控制台和其辅助盘分开设置，并配置足够的通风设施，在机组控制台上DCS操作站独立空间上锁布置。对于辅机的启动、停机和运行控制按照其相应的运行模式，由功能子组按顺序控制。
2.2辅助系统级自动化水平
辅助系统包括化学水处理及预处理、凝结水精处理、取样及加药、除灰渣、采暖通风、废水处理、空压机房、输煤系统等。辅助车间的控制设置辅助车间控制网络来实现。除灰系统、化学补给水程序控制系统等控制系统，既可在就地控制室内控制，也可在中央控制室内控制，调试结束正常运行后可将就地控制室内的CRT 移至中央控制室。
2.3厂级监控信息系统水平
厂级监控系统（SIS）功能主要包括实现全厂生产过程参数的采集和管理、厂级性能计算和分析功能、现场各类重要设备设施和信息安全管理等。DCS 系统一般按照同类型机组的经验参数和系统、国家及行业相关标准规范和规程要求对相关运行参数进行调试整定，变送器、自动控制及远方操作执行器、仪器仪表、保护联锁用驱动开关、单项隔离网闸、纵向加密装置等均按照高效、职能、合规的要求选用。
3、智能控制在电厂热工自动化中应用的意义
传统电厂热工控制中因控制技术的不足，直接影响到热工的控制效率，影响到电厂生产运营的经济性。在智能控制技术水平不断提升下，通过先进的智能技术、控制技术、通信技术及数据库技术等的结合，实现对电厂热工系统更全面的控制，从而保证电厂热工系统运行的安全可靠性。智能控制在电厂热工自动化中的应用具有扩展管理信息系统、热工自动调节理论、积累高级算法模块等作用，是未来电厂热工系统发展不可忽视的一项控制技术。电厂热工自动化控制系统离不开硬件的支持，计算机技术也为智能控制技术实施提供了更可靠的技术支持。在智能控制应用与综合信息管理系统中，可以结合电厂的实际发展情况不断拓展其控制功能，更好地满足市场发展需求，从而保证综合信息管理控制系统更符合当前电厂的实际发展需求。此外，在热工自动调节理论方面，基于计算机技木的发展，智能控制系统将现代控制论与智能控制论融为一体，充分提高控制系统的运行性能，并结合实际的发展趋势在软件模块上实现直接调整，使得自动调节理论更趋于多元化的方向发展。智能控制技术的应用综合了多种算法模块，而在电厂热工中的应用，更能使电厂热工自动化系统不断积累高级算法模块，更有利于提升电厂的生产效益。
4、智能控制技术在电厂热工自动化中的应用方向
1. 自动控制：在电厂热工自动化控制中主要涉及自动调节、自动控制流程以及远程控制。自动控制的运用实现了对设备运行进行自动调节的效果，为系统运行提供安全、简便的条件。
2. 自动检测：自动检测指利用自动化仪表测量系统运行所需的各种数据，包括温度、成分、流量、湿度等物理化学计量。通过对其进行测量，自动检测热工参数对机组正常运行进行保障，从而达到系统自动运行的目的。同时，其本身也能根据检测结果进行参数调整，为报警以及收益计算等提供了有利条件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3. 自动保护：自动保护是自动检测应用的延伸，通过检测机制激发自动保护功能，对数据进行还原调整，保证运行安全。当生产条件无法恢复时便自动启用暂停功能，阻止因设备异常引起的生产错误，避免事故的严重化，维护了电厂权益。
4. 自动报警：在检测、保护的基础上，自动报警利用红灯灯光以及警报声进行异常状况的通知，向工作人员传达危险信息，有利于保护工作人员的安全。另一方面，也利于设备系统的及时维修，保障生产过程长久的能用性，消除安全隐患
5、智能控制在电厂热工自动化的具体应用
5.1实现给水加药自动化管理
模糊控制模式正是因为传统电厂热工自动化生产在给水管理方面十分不足，使得生产中供水不足现象影响了电厂热工自动化生产的效率，甚至还出现了资源无法合理利用而导致浪费的情况，为电力企业和供电单位的工作带来了负担。模糊控制模式应用到给水加药自动化管理中去，既可以实现加药的自动化作业，又可以保证给水的质量和供应，为电力热工自动化生产技术的提高打下了良好的基础。
5.2有效控制电厂锅炉中的过热温度
电厂热工自动化生产中锅炉温度是否控制在合理范围内是能否保证工作质量和工作效率的关键因素，那么有效控制电厂锅炉中的过热温度就成为了研究的重要部分。现阶段智能控制模式可以对温度进行控制，如果锅炉温度超过了预警线就自动调整热量供给，使得电厂热工自动化生产中锅炉温度能够维持在正常水平。因为智能控制模式可以调整滞后时间和惯性，所以可以保证工作顺利开展，有效减轻安全隐患带来的风险和损失。
5.3加强发电单元机组的预警控制
因为电厂热工自动化生产的最终目的是供电来满足社会生产生活的需求，而发电单元机组超负荷运行的情况时有发生，对电厂热工自动化生产的有序进行产生了消极影响，所以加强发电单元机组的预警控制也是非常有必要的。为了避免人工成本的浪费，提高检测和预警工作的效率，利用智能控制模式进行发电单元机组的预警控制可以有效保证生产的安全稳定性，一旦发现异常或者问题就可以及时高效地处理和解决，所以预警控制也是切实可行的措施。
5.4全程监控电厂锅炉的燃烧过程
除了上述几种电厂热工自动化中智能控制应用的方式和策略，对电厂锅炉的燃烧过程进行全程监控也是一种值得尝试的措施。在监控过程中电力企业可以消除限制锅炉燃烧效率的因素，利用有效措施提高电厂热工自动化水平，促进了智能控制的快速发展。总而言之，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。
6、电厂热工自动化控制的发展方向
6.1 数字化发电
随着电厂的不断发展进步，数字化发电理论已经成为当下人们研究的重点，通过对发电设备的一体化控制，将MIS以及SIS这两组数据进行整理和管控，实现将电厂的发电管理、设备控制、实时监控以及移动办公等功能整合为一体化系统中。真正实现电厂的资源、设备、人员的统一化管理。在数字化发电系统中优化电厂的产业链整合效果[5]。
6.2 SIS自动化控制系统
当前电厂的热工自动化系统中已经完善了初级的数据资料库的建设工作，正在朝着数据控制应用阶段发展。一些电厂已经开始对SIS数据进行检测、控制，但这种形式的管理还没有达到对SIS控制系统真正的全面运用，还需要很长的时间人们才能彻底掌握这一控制系统的功能。
6.3现场总线
现场总线（FCS）采用了智能设备，使现场设备具有通信能力，设备之间可直接传送信号，因而控制系统的功能可不依赖于控制室里的计算机或控制器，直接在现场完成，实现了彻底的分散控制，是数字化电厂的重要组成。在工业应用方面，智能驾驶、智能制造，已进入到现代化工厂、无人工厂，大量的机械手和机器人已经比比皆是。智能安防、智能交通、智能医疗，已步入人民的生活。智能电力是未来的发展趋势。
结束语
综上所述，智能控制在电厂热工自动化中的应用是在社会对电力企业用电需求日益增长的大背景下的客观趋势，对智能控制应用的潜在问题分析，利用有效的运行模式与策略促进智能控制在电厂热工自动化生产中发挥更加重要的作用，为电力企业的高效管理与高效生产做出了贡献。为了迎合智能控制系统日益广泛应用于各行各业的大趋势，满足社会公众对用电质量与安全的需求，就需要不断创新电力企业生产管理水平，尤其是要充分发挥智能控制的应用前景与优势，使得电力企业生产效率和管理效率不断提升
参考文献：
[1] 张春令，汪生鸿. 电厂热工自动化中智能控制的应用探讨[J]. 经济技术协作信息，2018，（3）：79.
[2] 王 丽，白志刚. 自动控制理论在电厂热工自动化中的应用探究[J]. 价值工程，2018，37（25）：257-258.
[3] 冯子华.常见电厂热工自动控制技术研究[J].中国高新技术企业,2016(09):145-146.
[4] 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,2016,8(05):192+198.
[5] 崔李阳.浅析火电厂热工自动化中自动控制理论的应用[J].建筑工程技术与设计,2018,(35):2970.
[6] 郭辉,殷青云.浅议电厂热工自动化水平提升措施[J].山东工业技术,2014(24):193.
论文作者:冯艳荣
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：电厂论文; 热工论文; 智能控制论文; 控制系统论文; 机组论文; 技术论文; 系统论文; 《电力设备》2019年第22期论文;