摘要：众所周知，21 世纪后，我国经济进入一个高速增长的时期。经济的增长促使我国文化、科技、社会发展水平也随之提升，特别是科技中的计算机技术与自动化技术。随着计算机技术与自动化技术在工程、工厂中普遍性使用，自动化控制理论在社会经济活动中所运用的范围逐渐增广。本文主要从自动化控制理论与火电厂热工控制系统结合的角度出发，分析自动控制理论在火电厂中热工仪表、主蒸汽温度、主蒸汽压力的应用，并分析其使用策略，以促进我国火电厂自动控制理论应用的发展和提高。
关键词：火电厂；热工自动化；自动控制理论
前言
现如今，自动化控制系统广泛的应用于我国的新型火电厂中，而传统的火电厂也进行了相应的技术改革。通过自动化技术的普遍运用，不单单可以放松人们的肢体和脑力，还可以增加企业的生产效率和经济利益。因此，在火电厂热工自动化中实行自动化控制理论是具有非常深远的意义和作用的。
1 自动化控制理论的内涵
所谓自动化控制理论是指关于在生产过程中，没有人的活动痕迹，通过对外加的设备以及装置的使用，让机器、设备或是生产过程中的某一个参数或是工作时的状态，按照之前设定的数据信息开始自动生产及运行技术有关的理论，是对自动控制规律进行研讨的技术型科学。在自动控制理论初期发展的阶段中，主要形式是对基础的现场实际自动反馈调节过程原理在理论上进行总结和反馈，并反向继续指导并应用于实际的工业控制领域。比如：在二战期间的飞机与轮船使用的自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达探测系统等等，这些系统就是通过对自动化的反馈原理的运用，从而达到自动定位与导航的功能，并且随着时
2 自动化控制系统发挥的作用
2.1 进行高危作业
火电厂是一个安全系数不高的工厂，在火电厂中有许多人类并不能直接接触的仪器与场所。而人们又必须对这些地方进行监测与管理，这就会对人们的生命带来了巨大的威胁。在这些高危场所实行自动化控制可以避免这些问题，但是自动化控制高昂的成本也是每个火电厂需要考虑的问题。而仪器的维修与使用也是一个大的问题，虽然自动化控制可以完成很多的工作，但是自动化并没有发展到完全代替人类的程度。
2.2 积累高级算法模式
自动化控制发展到今天，已经实现了很多技术上的创新与延伸，而其中就包括积累了大量的高级算法模式，这些算法模式涉及到生产生活的各个方面，可以解决很多的问题。就如使用较为广泛的NT6000这样一个具有设备级的计算模块的系统来说，他的功能主要是故障报警及设备控制。而这些功能都是基于其算法模式，他们可以计算出设备的正常与非正常，也可以通过计算模块对其进行操纵。且该模块的网络通信单元的功能也得到了大力的发展，这大大提高了这个系统的准确率以及效率，对于及其细微的变化也会引起其计算的变化，从而可以更快的得出指令。而这样的速度也为人们提供了无限的先机与可能，只要报警及时，人们就可以快速的对设备和仪器进行检测，从而避免损失与人员伤亡。同时，还可以节约很多的能量，对于火电厂来说带来不小的利益。
3 自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用
现在，我国的火电厂一般具有以下几种特征：燃煤种类多、电网负荷要求变动大、容量大和热惯性大等等，从而让锅炉等燃烧容具的调节难度变大。另外，因为机组体积的不断加大，从而导致主汽温度和参数以及压力都会相应的变高，所以，在生产的过程中，使得锅炉的安全性能和经济性能都无法得到保障，从而需要有关单位实行有效的措施和对策来保证正常的生产。
3.1 主蒸汽压力的普遍调节措施
主蒸汽压力一般是在锅炉燃烧的过程中进行调节系统的，该压力由一系列的监测数据组成的，其不仅保证了火电机组的安全运行，还保证了锅炉汽机能量的平等分配，也是机组调节压力的重要数据。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主蒸汽调节压力的普遍措施有两种，一种是在能量平衡的状态下进行调节，另一种是在特定值出现偏差和主蒸汽压力的状态下进行调节。第二种措施还可以分成两小类，一个是在特定值出现偏差和主蒸汽压力的状态下进行单回路调节，另一个是在特定值出现偏差和主蒸汽压力的状态下进行双回路调节。在调节燃煤量的过程中，单回路的控制信号主要只包括了偏差，双回路不仅包括偏差，还有导前信号。
3.2 调节主蒸汽压力串级模糊的措施
（1）串级调节的措施。串级调节的系统其实就是一种辐射信号，而这个信号主要是来自于炉膛，可以通过中间的被调量显现出信号的情况。其实该信号也是一种锅炉燃料侧面的阶跃扰动，可以通过Matlab 技术仿真出来。在热量信号状态下的串级调节比不上之前单回路的调节系统对于改善调节的影响来的显著，所以，单回路调节系统的串级调节能够有效的完善系统的性能，并且还可以有效的防止燃料的侧内扰。在调节过程中需要关注的是，中间被调量的主要组成部分是主分量与随机分量，要是将中间的被调量直接使用到串级调节系统中，这样会使调节的动态性能变低，严重的话，会增加调节器多次进行错误动作，从而让调节系统发生严重的数据和动态的差异。
（2）串级模糊调节的措施。如果该串级调节系统是将炉膛的辐射信号作为中间被调量的话，就需要将模糊滤波器增加进来，从而实现新型串级模糊调节的措施。一般情况下，主调节器主要采用 PID 的调节器，副调节器主要使用 P 调节器，该系统还包括了模糊滤波器、主蒸汽压力的特定值、炉膛辐射信号的随机分量等等。而模糊滤波器的主要作用是，到底是因为随机分量的变化，还是因为内外的扰动而导致了中间被调量的改变。通过上述模糊滤波器的作用得出被调量的改变原因，从而判断出主调节器是保持现状呢？还是变化新的动作实现相应的补偿。
3.3 主蒸汽压力 LQ 次优调节的措施
因为火电厂锅炉具备以下几个特点：体积大、容量以及热惯性大等，所以，对应的调节部件也会出现迟延等这些特征，同时还包含了主蒸汽压力。通常情况下，迟延特征的出现很容易导致调节系统的超调量增大，还有调节过渡时间的变长，从而影响机组发电的经济效益以及设施运行的安全性能。在现代工业生产中，一般采用 PID 调节器和 Smith 预估器进行改变迟延特征的调节措施。这个措施十分的了解到调节器和预估器两者之间存在的不足和缺陷，结合了最优控制理论方面的线性二次型的问题进行相应的调节，该理论具有以下几种优势：容易进行闭环调节与动态的过程、理论成熟等等。
3.4 与其他技术结合
火电厂热工自动化技术其主要的功能是进行控制与预警，而现在很多的技术加入到热工自动化技术中，使得其发挥的功能不断的增多，这些技术主要包括计算机技术，热能工程技术等。这些技术的结合，在很多方面都发挥了作用，而产生的结果也是可喜可贺的。原来的控制甚至可以达到优化，原来的预警也同时实现了管理。在生产过程中，就可以提高工作效率，提高产品的质量，降低不必要的消耗等。
4 结语
我国的科学技术正处于不断创新和进步的阶段，许多新的材料、新的技术、新的工作原理被不断的创造出来，从而制造出了变送器、传感器等高科技产品，促进了控制装置和系统的不断发展。对于火电厂热工自动化技术的发展趋势，一定是有关于环保节能，可持续发展的目标，早日实现自动化控制系统的全面一体化。通过自动化控制理论的广泛应用，火电厂的安全性得以极大的保证的同时，有效的增加企业的经济利益，从而早日实现节能减排的目标。
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[5] 鲁登峰，黄蓉.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].广东科技，2013（20）：88.
论文作者:方云静
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/18
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