关键词:自动控制理论;发电厂热控;应用与实践
引言
在现代科学技术飞速发展的过程中,自动化控制系统已经越来越被人们所重视。在火理发电行业中,自动化控制系统被广泛的应用与发电厂的各个方面,通过对自动化控制理论的应用,能够实现对发电厂发电全过程进行自动化监控,可以有效提高发电厂的发电安全、降低发电厂进行管控的人工成本,保证发电设备能够稳定运行。
1自动化控制理论的内涵
1.1经典控制理论
经典控制理论是最早被人们研究出来的控制理论,其中包括了非线性系统分析法、频率法、PID控制法、根轨迹法以及串级控制法等。
1.2现代控制理论
现代控制理论是继经典控制理论之后被人们研究出来的又一控制理论,通过时域法以及线性代数等数学方法建立出可以模仿系统运作规律的数学模型。最终对系统中各项数据进行整合优化,完善系统设计。因此现代控制理论在研究深度以及范围上都有着巨大的进步。当前,现代控制理论主要包括最优化估计理论、非线性控制理论、线性系统控制理论、动态识别系统、预测控制理论、自适应控制理论等。
1.3智能控制理论
智能控制理论是最新研究出现的控制理论,主要包括遗传算法、神经网络控制理论以及模糊控制理论等。
1.4发电厂热工自动化的结构
从狭义的角度来讲,发电厂热工自动化是一种通过自动化设备替代生产设备工作时人工操作的部分,通过对发电厂热工自动化控制能够有效的强化设备管理能力和准确度。对于提高发电厂的经济效益、降低经营成本有着十分重要的作用。当前我国在发电厂热工自动化控制方面主要有四个组成部分。分别为自动化控制系统、自动化监测系统、自动报警系统、自我保护系统。其中自动化控制系统就是将整个发电厂工作流程全部覆盖进行管控,当设备的运转不符合正常标准时,自动保护系统会立刻启动,对问题地点进行诊断和检测,一旦出现数据问题则立刻停止生产。而自动报警系统会实时提示工作人员对问题数据进行修正,保证出现的事故对发电厂造成的损害降至最低。
2发电厂热工自动化控制的应用
2.1信息控制系统
发电厂的自动化控制过程就是通过计算机设备以及其他辅助技术对发电设备进行全面稳定的控制,也就是建设自动化信息控制系统。其中DCS系统就是较为常用的自动化控制系统,这一系统主要是采用分散式控制,拥有较高的数据控制功能,但是DCS系统的成本造价过于高昂,很难做到在发电厂全面应用DCS系统,因此会在一些对控制系统稳定性要求不高的位置设置PCL系统作为辅助,实现对发电厂发电信息的全面控制,在降低成本的同时能够有效增加自动化控制系统的覆盖范围。
2.2高级算法
在自动化控制系统中拥有许多高级算法模块,有的控制系统中出现了可以针对系统故障进行自动报警以及自动维护的设计功能,能够进一步的增加发电厂发电的安全性以及工作效率。当前很多自动化控制系统都采用0.5k的逻辑计算总量来对发电设备进行计算控制,而这需要设置更多的计算模块来完成PCL系统的控制工作,因此PCL系统在存在着一定程度的应用问题需要解决,才能保证使用的稳定性。
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3动控制理论在发电厂热控专业中的应用与实践
3.1准备工作
将自动控制理论应用于发电厂热控专业当中,我们首先要做好一定的准备工作,要将自动控制理论和发电厂热控专业的各自概念弄清,同时对这个专业当中对于自动控制理论的一些需求进行探索,列举出来一个总体计划,这样在准备工作的过程中也能够更加充足,在后续工程当中也能够有着更好的应用。对于发电厂的热控专业而言,其中应用的自动控制理论知识其实并不多,但是要求比较高,在准备的过程中就要进行相应的探索。在仪器仪表使用的过程中如何进行参数检测,如何进行参数调节,都给相关专业人员带来了一定的要求,这也是发电厂热控专业当中所涉及的一大主要内容。
3.2接地问题
在自动控制原理应用于发电厂热控专业当中,还要考虑安全性问题,其中重要的内容就是接地问题,对于分散控制系统而言,其以大地为基准电压进行接地处理,能够保证其更好的工作。也能够在运转的过程中避免产生过载电流,避免出现发热量过大对系统造成损伤等问题,这样也在一定程度上降低了发电厂出现安全事故的概率。
3.3参数调整问题
在实际发电厂热控专业应用自动控制原理的过程中,主要采用的也就是比例微分积分控制,这也是自动控制原理经典部分的重要内容之一。在这一过程中,最主要的就是参数调整问题,对工作人员的技术要求比较高,采用传统的比例控制往往很难达到要求,积分控制也无法更好的满足热控专业的一些发展目标,只有将比例微分积分控制更好的综合在一起,才能够使得其控制过程更加完善,也能够更加稳定,能够在一定程度上改善发电厂热控专业的一些问题。进行参数调整的过程中,还要充分考虑实际的数据反馈,在实际自动控制的过程中及时的进行一定的调控,并对外界环境因素进行一定的感知,才能够提高其自动运行的效率。
4发电厂热工自动化控制的发展方向
4.1数字化发电
随着发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,实现将发电厂的发电管理、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。真正实现发电厂的资源、设备、人员的统一化管理。在数字化发电系统中优化发电厂的产业链整合效果。
4.2SIS自动化控制系统
当前发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。一些发电厂已经开始对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。
4.3未来的发展方向
当前我国的许多发电厂都在使用国际品牌的自动化控制系统,发电厂热工自动化还处于引进国外技术的阶段,很多DCS系统都被国际品牌所垄断,国产的自动化控制系统还处于较低的发展水平。因此需要加强对热工自动化控制技术的研究力度,不断发展我国自己的热工自动化控制技术。
结语
很多人好高骛远,而且对于许多发电厂的热控专业技术人员而言,他们也只是从可能出现的一些状况入手,进而来探索自动控制理论在发电厂热控专业当中的应用和实践,并没有一个更长远的发展目标。而且在实际应用的过程中出现了问题,也没有想到如何深入解决,针对这些问题,我们依然要从自动控制理论和发电厂热控专业的一些基本概念和基本要求出发,相对应的探索两个专业的融合部分,并对未来的应用和实践做出更多的畅想。
参考文献
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论文作者:包那勤
论文发表刊物:《中国电业》2019年15期
论文发表时间:2019/11/20
标签:发电厂论文; 理论论文; 自动控制论文; 系统论文; 热工论文; 专业论文; 过程中论文; 《中国电业》2019年15期论文;