摘要：近年来，我国科技发展迅速，热工自动化控制技术蓬勃发展，被广泛应用在各生产领域，尤其在火电厂中的应用，显著提供火电厂生产及管理效率，满足当前人们生产生活对供电稳定性的需求，对热工自动化控制在火电厂中的应用进行探讨尤为重要。基于此，本文就自动控制理论在火电厂热工自动化中应用情况进行了分析探讨，以供参阅。
关键词：自动控制理论；火电厂；热工自动化；应用
1火电厂热工自动化控制系统的作用
1.1扩展管理信息系统
自动化控制系统主要是指在结合计算机原理的基础上，通过辅助手段对多种设备进行全程的监控，即建立更加完善的管理信息系统。DCS是一种较为成功的架构模式，其主要使用了分布式控制系统。换句话说，DCS有着更强的控制能力。具体来说，除了自身的DCS控制器外，还可以加入PCL控制器，这就实现了系统的自我扩展，增加了可利用的范围和形式。
1.2有利于积累高级算法模块
在我国自动化技术发展的历程中，系统自行累计了很多高级算法模块。例如，ZT600系统中，包含的设计模块能够有效的实现障碍的自我报警和保修。这就证明了现代计算机传递技术能够快速的实现信息上的对接，提高生产的质量和效率。一般情况下，大多数设备的计算模块相当于0.5K梯形图的逻辑总量，因此，想要通过PCL来完成各项作业时，需要经过多种模块，其形式也就复杂的多。当然，PCL自身也存在一些问题，包括下载修改率、运行调试过程中出现的不正常情况等。
2火电厂热工自动化中的现状
其一，在火电厂热工自动化中，主厂房的控制系统基本上都是使用DCS。仅在辅助车间中使用PLC作为控制系统。这样选择的主要原因是因为在DCS系统在早期时是极其昂贵的。为了节约成本，仅在锅炉、汽机和发电机等要求必须要长期可靠地能够稳定运行的且要求信号模拟量要达到相当比例的控制系统时，才选择使用价格昂贵的DCS。而对于运行可间断，可靠性要求不高、模拟量控制要求少的辅助车间就选用价格便宜的PLC。其二，使用AP论域来对两个运行周期锅炉压力变化差的论域进行描述。由于自动调整燃烧周期会使得负荷大幅变化从而加快了控制燃烧的响应速度，但是不同的煤质或炉况也会产生不同的调节效果。在火电厂热工自动化运行中，因为相互交错并重叠的隶属度函数的曲线，使得在使用模糊控制算法时，会由于参数变化的适应性而产生较强的鲁棒性。其三，在对锅炉汽包液位进行测量时，由于汽包液位系统没有自平衡能力，只是一个被控对象。一旦供水流量突然降低或者出口的蒸汽流量突然增大时，由于短暂的时间里，锅炉的无法立刻反应，当发生变化时，锅炉传递给汽包的热量保持原来的值不发生改变，从而导致锅炉内液体被大量汽化，并会使得汽包液位测量的结果过大；当情况相反时，就会导致汽包液位测量太小，产生“汽包虚假液位”。
3自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用
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。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。
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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。
4自动化控制理论、电气热工控制一体化发展趋势
从技术层面看，数据库的建立和展现以及初级应用功能的建立阶段已经过去。虽然它已经在实践应用中发挥了作用，在一些电厂中SIS成为高层监控和管理实时生产过程必不可少的工具。但是，真正要体现出SIS的强大生命力，关键在于SIS应用功能的优化和完善，这是一个长期的任务，这意味着SIS已经从概念、试点、推广应用的阶段，进入了一个成熟和完善的阶段。在热工自动化产品中拥有多项先进的核心技术，而且是国内少数几家能够根据客户个性化需求，为客户提供热工自动化和电厂信息化系统规划设计的供应商，更为重要的是可以为客户同时提供完整的热工自动化和电厂信息化设计方案。“市场的需要和市场的诱惑”。当市场的买方———用户对信息化，包括SIS的作用认识愈来愈提高，愈来愈迫切，以及市场的卖方———开发商对投入资金与应用功能的优化和完善具有诱惑力的时候，SIS必将走向成熟和完善。为了更好地完成项目现场调试和安装服务工作，我们不定期进行现场检查和指导，项目投运前必须由主管级以上人员进行全面检验和把关。质量管理部负责跟踪每个项目现场调试、安装和服务质量。
结束语
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。
参考文献：
[1]全通.自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].黑龙江科学，2013，（10）.
[2]孙振洋.控制理论在火电厂热工自动化中的应用[J].科技创业家，2013，（23）.
[3]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）.
论文作者:杨光琴
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/11
标签：火电厂论文; 热工论文; 系统论文; 蒸汽论文; 汽包论文; 压力论文; 锅炉论文; 《基层建设》2018年第21期论文;